전원 전압이 낮아지고, 칩의 동작 속도가 빨라짐에 따라 온-칩 인덕턴스를 포함한 power distribution network (PDN) 분석이 중요해 질 것으로 예측된다. 본 논문에서는 일반적인 온-칩 전력 격자 구조에 적용시킬 수 있는 효과적인 인덕턴스 추출방법에 대해 제안한다. Chip layout에 적용할 수 있는 loop 인덕턴스 모델을 제시하고, 그 모델을 사용하여 post layout RC extraction netlist로 부터 인덕턴스를 포함한 netlist를 추출할 수 있는 tool을 개발하였다. 제안된 loop 인덕턴스 모델과 개발된 tool의 정확성은 회로 simulation을 통해 PEEC 모델과 비교하여 검증하였다. 인덕턴스 추출 방법을 실제 chip layout에 적용시켜 on-chip inductance를 포함한 PDN의 voltage fluctuation을 예측하였다. 패키지와 PCB 모델을 포함한 co-simulation 모델을 구성하여 on-chip inductance의 영향을 분석하였다.
With the lower supply voltage and the higher operating frequency in integrated circuits, the analysis of the power distribution network (PDN) including on-chip inductances becomes more important. In this paper, an effective inductance extraction method for a regular on-chip power grid structure is proposed. The loop inductance model applicable to chip layout is proposed and the inductance extraction tool using the proposed inductance model based on post layout RC circuits is developed. The accuracy of the proposed loop model and the developed tool is verified by comparing the test circuit simulation results with those from the partial element equivalent circuit (PEEC) model. The voltage fluctuation from the RLC circuits extracted by the developed tool was examined for the analysis of on-chip inductance effects. The significance of on-chip power grid inductance was investigated by the co-simulation of chip-package-PCB.
