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文档简介
y
ASInc
。
ernInn。valon
hat
DrvesHnnanAdvanceen
/nsysBased
on
Ansys
HFSS+Circu
it
system-
leve
l
EMI
s
imu
lat
ion
for
LPDDR4XinterfaceVector
Cheng/Johnson
J
iangMac
Zhang/Kai
ZhuNXP
Suzhou,
SCE
MPU
SEAgendan
BackgroundnThe
problemanalysis
inANSYSn
How
to
improve?n
Summary©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennent2
Background
IC
EMC
Design
is
playingan
increasingly
important
role
insystemdesignSystem
semiconductor©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennentcollaboration3
Workflow
AccuracyMulti-physicsCostEfficiency
EcologyANSYSEMNXP&ANSYS
IC
EMC
design
in
NXPHFSSQ3DMaxwellSIwaveEMITEMASeries
Simulation
isthe
best
helper©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennent4
LPDDR4XSoC+HeatsinkIntroduct
ionofEMI
issue
on
LPDDR4X
Radiation
increase8dB
in
1GHz
after
adding
heatsink©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennent
FCC
lab
test
47.7
FCC
lab
test
55.7Without
HeatsinkWith
Heatsink5
Analys
isaboutth
is
issue
-Why
1GHz?Bitfilptest
in
memtester
©yyyyANSYS,
Inc.Data
rate
is4GbpsRadiation@1GHzpowering
InnovationThatDrivesHnnanAdvancennent6Package+PCB+Structure
Circuit+HFSS7
©yyyy
ANSYS,
Inc.
P。werna
Inn。vatienThatDrves
HnnanAdvancennentRad
iat
ion
s
imu
lat
ion
inHFSSDRAM
PKGS-parameterHFSS
modelHeatsinkSoCSimulated
ByteDRAM
IBISLPDDR4XSoC
IBISDiscretesweep
is
usedforsavingfield,whichcan
record
fieldsat
interestedfrequenciesandwill
be
used
for
radiationcalculation.Interpolatingsweep
is
usedforS-parameterextraction,which
will
be
usedfortimedomaincircuitsimulation.©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennentSweep
sett
ing8
Simu
lat
ion
resu
lts
Spectrumanalysisand
radiated
noiseof
DDR
signalNote:Thestimulus
pattern
is0011…,correspondingtoa
waveform
with
a
1
GHz
period.
9©yyyy
ANSYS,
Inc.Emission@sphere1meterSpectrum
Analysispowering
InnovationThatDrivesHnnanAdvancennentSimu
lat
ion
Resu
l
Emiss
ion@E_field©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennentWithout
Heatsink
MaxE:35.9V_per_meterWith
Heatsink
MaxE:
178V_per_meter10Rad
iat
ionopt
imizat
ion
schemesn
Add
heightofthe
heatsink
basen
Modifythe
heatsinkshape
n
Fillthespace
between
PCBand
heatsink
n
Groundedthe
heatsink
bythe
installationscrewI.Remote
grounded
II.Local
grounded
n
Enable
DBI
function
of
LPDDR4X(or
drop
bitflip
test
item)
11
©yyyy
ANSYS,
Inc.
P。werna
Inn。vatienThatDrves
HnnanAdvancennentRad
iat
ionopt
imizat
ion
-Add
height
Add
ingheightbr
ings
no
benefit
to
th
is
issue©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennent2mm
aluminum12Rad
iat
ionopt
imizat
ion
-Modifyheats
ink
shape©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennentPlate
fins13Rad
iat
ionopt
imizat
ion
-Fi
lledwith
aluminum
Fi
ll
ingwithaluminumbr
ings
no
benefit
to
th
is
issue1mmaluminumOriginal©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennent14-41.53-41.40Near-Fieldtest
-Fi
lledwithaluminumTestenvironment©yyyyANSYS,
Inc.Test
resu
ltpowering
InnovationThatDrivesHnnanAdvancennent15©yyyyANSYS,
Inc.Rad
iat
ionopt
imizat
ion
-remote
groundedActive
bytepowering
InnovationThatDrivesHnnanAdvancennent16Rad
iat
ionopt
imizat
ion
-
localgrounded©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennent17Rad
iat
ionopt
imizat
ion
-
localgrounded
Heats
ink
top
E-field@1GHz©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennentWith
heatsink(localgrounded)@1GHzWith
heatsink(original)@1GHz18Rad
iat
ionopt
imizat
ion
-
localgrounded
Heats
ink
top
E-field©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennentWith
heatsink(local
grounded)@1-5GHzWith
heatsink(original)@1-5GHz19Rad
iat
ionopt
imizat
ion
-DBIenabled/Bitfl
ipdroppedDBI
definition:Whenevera
bytecontains
morethanfour
number
of
bitsas
1thenthedriver
will
invert
the
wholebyteandendthe
corresponding
data
maskinversion(DMI)
bitto
notifythe
receiverthatthe
respective
byte
has
been
inverted.©yyyyANSYS,
Inc.
powering
InnovationThatDrivesHunnanAdvancennentDBI
OFFDBI
ON20Time
domainNote:The
stimulus
pattern
is
PRBS18.21©yyyyANSYS,
Inc.Rad
iat
ions
imu
lat
ion
-
DBI
enabledSpectrumAnalysisFrequencydomainpowering
InnovationThatDrivesHnnanAdvancennentRad
iat
ions
imu
lat
ion
-DBIenabled/Bitfl
ip
dropped
Radiation
under
HFSS+circuit©yyyyANSYS,
Inc.
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