오늘날의 Signal Integrity(이하 SI) 문제는 점점 빨라지는 Edge rate가 그 중심에 있다면, Power Integrity
(이하 PI)는 점점 작아지고 복잡해지는 PCB와 그 안에서 얼만큼 안정된 전력공급을 할 수 있는가가 중심에
있습니다. 결국 요구성능은 높아지고 크기는 점점 작아지는 것입니다. 또한 사용되는 전압은 점점 낮아지고,
한 PCB안에서 다양한 전압이 사용되는 것도 PI 문제를 더욱 어렵게 만드는 요인이 됩니다.
위 그림은 한 IC 내에 6가지의 다중 전압(Multiple Voltage)을 사용하고 있는 모습입니다. 각각의 Pin에 정확한 전력의 전달이 얼마나 중요할지는 그림만으로도 충분히 설명이 될 것입니다.
여기서 IR-Drop이나 전압노이즈 같은 PI 문제가 생긴다면 IC는 자신의 역할을 제대로 수행하지 못할 것이며, 이것은 Data error라는 결과를 만들 것입니다. 만약 이러한 Data error의 원인을 다른 곳에서 찾는다면 많은 시간을 낭비하게 될 것입니다.
위와 같은 경우 하드웨어 엔지니어가 아무리 회로도를 잘 구성하였더라도 그것만으로 VRM에서부터 각각의 PDN들까지 얼마나 잘 구성되어 있는지를 판단하는 것은 매우 어렵습니다.
SI와 PI 모두 가시적인 결과는 대부분 Data error로 나타나게 되어 흔히 PI 문제를 SI 문제로 오인하는 경우도 많습니다. 따라서 Board Design 초기에 이러한 문제를 빨리 찾아내고 해결책을 찾는다는 것은 Board 개발 프로젝트를 성공으로 이끌고 가는 지름길이 될 것입니다. 자, 그렇다면 과연 PI는 무엇을 어떻게 해야 하는 걸까요?
다음 PCB Design을 위한 Power Integrity (2) 에서는 Board Simulation을 통하여 PI에 어떻게 접근할 수 있는지 알아보겠습니다.
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