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1.6.1. 初始叠层输入
1.6.2. 使用正确数目的电源/接地过孔对
1.6.3. 使用正确数目的电源/接地过孔对及分层数
1.6.4. 正确的电源/接地过孔对数目和分层数目
1.6.5. 移动电源到最佳层
1.6.6. 将电源平面和地平面叠层尽可能靠近
1.6.7. 将去耦电容器移动到PCB顶层表面
1.6.8. 使用X2Y去耦电容器
1.6.9. 使用超低ESR大容量电容器
1.6.10. 交换在9层的VCC与在4层的VCC,VCCT_GXB,和VCCR_GXB
1.6.11. 评估可能需要的总电容量
1.6.12. 使用内核时钟频率及电流上升周期参数
1.6.13. 综述设计研究中电容器的节省
1.6.14. 综述摘要
1.6.15. 参考文献
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1.6.8. 使用X2Y去耦电容器
如前所述,降低电感是在高频时达到目标阻抗的重要因素。使用指定的Via On Side(VOS)贴装去耦电容器(其贴装电感(Lmnt) 比Via On End (VOE)贴装低)。也使用比外壳尺寸为0603或0805电容器Lmnt低的0402和0201电容器。起初,运行中的有效提高是通过增加FPGA电源和接地过孔对的数目得到。但通过具有超低贴装电感的X2Y电容器使用该技巧会有显著提高。下图所示为具有2个GND过孔和4个电源过孔的X2Y电容器贴装的实例。电容器的传导电感已被有效降低。
图 23. 具有2个GND过孔和4个电源过孔的X2Y电容器贴装实例
在PDN工具中使用X2Y电容器减少所需电容器数目以实现 VCCT_GXB和VCCR_GXB电源从255和180相应降低到28和22的目标阻抗。
图 24. 使用X2Y电容器时,需要用于VCC,VCCT_GXB,和VCCR_GXB电源的电容器
使用X2Y电容器大幅度提高PDN效率。本应用笔记的目的首先在于优化PCB,然后才考虑各种电容器技术。可能较早流程中已使用了X2Y电容器,但由于没有事先优化PCB,所以无明显改善。
以下所示关于VCCT_GXB,和VCCR_GXB电源的阻抗曲线图显示出比之前更为清晰的阻抗情况。VCC电源依然需要多于301个电容器,为实现目标阻抗还需继续努力。
图 25. 使用X2Y电容器时,VCC,VCCT_GXB,和VCCR_GXB电源PDN性能