大規模回路/電磁界混合モードシミュレーション技術に関する研究

大规模电路/电磁场混合模式仿真技术研究

• 批准号: 11J06372
• 负责人: 關根 惟敏
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J06372/
• 关键词: 高速回路解析; 高速電磁界解析; 混合モードシミュレーション; 蛙跳び法; 大規模線形回路網; 非線形回路; 三次元積層型集積回路; 無条件安定陽解法; 三次元積層型集積回路設計

1.具体的内容従来の数値的に不安定な陽解法に基づく解析手法よりも、数値的に安定な陰解法を部分的に取り入れた手法として「ADE-LIM(alternating direction explicit LIM)」と「LILIM(locally implicit LIM)」、「ブロック型ADI(alternating direction implicit)法」を提案しました。ADE-LIMは伝送線路やプリント基板の電源分配回路網を直交格子で離散化して得られる等価回路網の解析に有効であり、LILIMは非直交格子から得られる等価回路網の解析に、ブロック型ADI法は多層基板の解析に有効な手法です。一方、陰解法を取り入れるのではなく、陽解法における不安定性を取り除くことで数値安定性を無くすことができる、「無条件安定陽解法」を新たに提案し、三次元積層型集積回路のPDNの解析へと応用しました。この手法により、従来の陽解法よりも約千倍高速な解析を行うことができます。また、昨年度までの研究成果である「ブロックLIM」をMOSトランジスタを含む非線形回路網へ適用可能にした「非線形ブロックLIM」を提案しました。一方、プリント基板に注入された放電電流の影響を精度良く解析するため、「統合的回路モデリング手法」を提案しました。以上の研究成果として、5件の国際会議と1件の国内研究会で発表を行い、2件の共著論文が論文誌に採録されました。2.意義研究目的である高速な回路・電磁界シミュレーションを独自手法によって実現しているため、意義のある研究となっています。また、国内外で広く発表し、ディスカッションを行うことで、関連する知識を深めることができました。3.重要性回路と電磁界の両分野においてシミュレーションの高速化を行ったことは、大規模問題を扱う次世代回路設計に大きなインパクトを与えることができます。また、本研究において提案した手法を実用的なシミュレータへと集約し、近年急速に必要性の高まっている三次元積層型集積回路やESDのシミュレーションへ応用することが可能であることが示された点が重要です。

1。我们提出的特定内容提出了“ ade-lim（交替的方向显式lim）”，“ lilim（局部隐含的lim）”和“块型ADI（交替方向隐式）方法，这些方法在数值上稳定稳定的隐式方法，而不是通过数值分析的传统型号进行分析，而不是在数值上稳定的隐式lim），有效地分析了电气的传统分析。传输线和印刷电路板的网络使用正交晶格，而LILIM可有效地分析从非正交晶格中获得的等效电路网络，而块型ADI方法有效地有效地分析了多层解决方案，而不是使用隐含的解决方案来分析多个稳定的固定式，以确保“不可用的解决方案”。显式解决方案，并将其应用于三维层压综合电路的PDN。该方法允许进行分析的速度比常规的显式方法快约千倍。我们还提出了一个“非线性块lim”，该块允许“块lim”，该研究结果直到去年为止，将其应用于包括MOS晶体管在内的非线性电路。另一方面，我们提出了一种“综合电路建模方法”，以准确分析注入印刷电路板的排放电流的影响。作为上述研究的结果，在五个国际会议和一个国内研究小组上进行了演讲，并在该杂志中收集了两篇合着的论文。 2。这项研究的目的是使用独特的方法实现高速电路和电磁场模拟，从而使其成为有意义的研究。此外，通过在国内和国际上进行广泛的讨论，我们能够加深我们的相关知识。 3。重要的是：加快电路和电磁场中的模拟可以对处理大规模问题的下一代电路设计产生重大影响。同样重要的是要注意，这项研究中提出的方法可以合并到实用的模拟器中，并应用于近年来越来越需要的三维堆叠综合电路和ESD的模拟。

项目成果

Leapfrog法と遅延PEEC法に基づく時間領域電磁界シミュレーション

基于Leapfrog法和延迟PEEC法的时域电磁场仿真

• 发表时间: 2012
• 作者: 小林勇喜;濱本明恵;高橋明義;斎藤祐見子;〓根 惟敏
• 通讯作者: 〓根 惟敏

Full-Wave PEEC Time Domain Solver Based on Leapfrog Scheme

• DOI: 10.1109/epeps.2011.6100221
• 发表时间: 2011-01-01
• 期刊: 2011 IEEE 20TH CONFERENCE ON ELECTRICAL PERFORMANCE OF ELECTRONIC PACKAGING AND SYSTEMS (EPEPS)
• 作者: Sekine, Tadatoshi;Asai, Hideki
• 通讯作者: Asai, Hideki

Unconditionally Stable Explicit Method for the Fast 3-D Simulation of On-Chip Power Distribution Network with Through Silicon Via

用于带硅通孔的片上配电网络快速 3D 仿真的无条件稳定显式方法

• 发表时间: 2013
• 作者: 小林勇喜;平山大;濱本明恵;斎藤祐見子;〓根 惟敏;〓根 惟敏
• 通讯作者: 〓根 惟敏

ブロックLIMと次数縮小モデルを用いた非線形素子を含む多導体系の高速シミュレーション

使用块 LIM 和降阶模型对包括非线性元件的多导体系统进行高速仿真

• 发表时间: 2011
• 作者: Y. Nemoto;F. Akasaka and Y. S himomura;關根惟敏
• 通讯作者: 關根惟敏

Explicit and U nconditionally Stable Method for the Fast 3-D Simulation of Staked Chip Power Distribution Networks Connected by Through Silicon Via Arrays

用于对硅通孔阵列连接的堆叠芯片配电网络进行快速 3D 仿真的显式且无条件稳定的方法

• 发表时间: 2013
• 作者: 小林勇喜;平山大;濱本明恵;斎藤祐見子;〓根 惟敏
• 通讯作者: 〓根 惟敏