雙CPU電源系統(tǒng)電路參數(shù)設(shè)計(jì)與電源完整性協(xié)同仿真.pdf

1、CPU電源系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件電路的重要組成部分，而電源完整性協(xié)同仿真是保證電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要仿真分析方法。論文以一款硬件視頻加速卡為研究課題，針對(duì)雙CPU電源系統(tǒng)的大電流、大負(fù)載瞬態(tài)變化的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了雙CPU電源系統(tǒng)的電路參數(shù)。并且通過電源完整性協(xié)同仿真指導(dǎo)該硬件板卡的PCB設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)CPU供電電路的特點(diǎn)和Intel設(shè)計(jì)規(guī)范VRD12.6制定主CPU電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，根據(jù)從CPU的供電需求制定從CPU電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)。該雙

2、CPU電源系統(tǒng)采用獨(dú)立供電的方式，子板和母板通過PCIe實(shí)現(xiàn)通信。為解決大電流和瞬態(tài)變化大的工作特點(diǎn)，電源系統(tǒng)采用了多相PWM同步濾波的設(shè)計(jì)方法，并且通過補(bǔ)償控制回路實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)，通過控制芯片實(shí)現(xiàn)過流、過壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。
　　考慮自主設(shè)計(jì)CPU工作穩(wěn)定性，同時(shí)為保證PCB設(shè)計(jì)的正確性，以及電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，完成了電源完整性協(xié)同仿真，主要?jiǎng)?chuàng)新性工作有：
　　利用相關(guān)工具分別提取了電源分配系統(tǒng)的控制器模型、芯片金屬層模型

3、和PCB模型，在仿真工具Sigrity中利用系統(tǒng)工具搭建Die-Package-PCB協(xié)同仿真模型，利用該仿真工具，從頻域、時(shí)域和直流壓降三個(gè)角度進(jìn)行電源完整性協(xié)同仿真。實(shí)現(xiàn)去耦電容的優(yōu)化設(shè)計(jì)，指導(dǎo)PCB布局布線，使硬件產(chǎn)品的供電系統(tǒng)滿足電性能指標(biāo)。最后，對(duì)硬件板卡進(jìn)行電源噪聲測(cè)試。
　　結(jié)合測(cè)試及仿真結(jié)果，分析表明，本文所設(shè)計(jì)雙CPU電源系統(tǒng)，滿足主CPU電源系統(tǒng)1.8V輸出電壓、最大輸出電流32A，從CPU電源系統(tǒng)0.9V輸出