会议室里安静了几秒,吴国华继续翻开笔记本下一页。
“第二类问题,功耗与电源完整性缺陷。”
他在黑板上写了几行数字。
kL-Vu:设计功耗2,实测功耗3。5,芯片温度7oc。
kL-cu:设计功耗L-sRam:设计功耗o。5,实测功耗o。8,芯片温度45c。
“动态功耗标严重,kL-Vu的实测功耗比设计值高了75%,芯片温度到了7o度,远设计指标。”
他指着那行数字。
“功耗仿真用的是平均活动因子,假设所有门电路的平均翻转率是2o%。但kL-Vu的向量运算单元,执行向量指令时,256个加法器同时翻转,活动因子接近1oo%。峰值功耗是平均功耗的3倍以上。”
他画了一个电流波形的示意图,在指令执行的瞬间有一个巨大的尖峰。
“输出级同时翻转时的电流尖峰,被严重低估了。”
台下有人问:“局部电压跌落的问题呢?”
“有。”
吴国华又画了一个图,是芯片内部的电压分布,“kL-cu的某些区域,实测供电电压只有4。3伏,比标称值低了14%。门电路的度下降,逻辑出错。”
他在图上标了几个热点。
“电源网络设计不合理。从电源焊盘到芯片内部的金属线太细,电阻太大,大电流时产生明显的压降。仿真时假设理想电源网络,没做IRdrop分析。”
他又画了一个图,是一个寄生pnpnpn结构的示意图。
“还有一个更严重的问题,闩锁效应。”
台下安静了。
“kL-cu有两颗芯片在测试中突然电流骤增,从正常的5o毫安跳到了2oo毫安,然后烧毁。切片分析现,是闩锁效应导致的。”
他在图上标出了寄生结构。
“netmos和pmos之间会形成一个寄生的pnpn结构,像一个可控硅。在特定条件下,这个寄生结构会导通,形成低阻通路,电流失控。”
他放下粉笔,看着台下。
“仿真模型中没有寄生pnpnpn结构,无法预测闩锁触条件。这个问题,设计时只能靠经验和规则来规避。”
宋颜在笔记本上写了几行字,抬起头:“存储芯片的问题呢?”
吴国华翻开笔记本下一页。
“kL-sRam,176颗流片,封装141颗,测试通过134颗。淘汰的42颗中,失效模式分布如下。”
他在黑板上写了一张表:
存储单元失效:18颗,集中在晶圆边缘。
地址译码错误:9颗
保持时间不足:7颗
读写干扰:4颗