线性稳压器：工作原理极其补偿

另有实践经验证明，保留一少部分而取消大多数封装电容对处理器的性能的影响也似乎很小。这个结果表明理解一个芯片格中动态噪声的准确的空间和时间性质的重要性；一个弱动态噪声位置或者芯片的动态噪声不符合一个临界电路或电路路径处的封装电容在优化电源完善性管理的时候不会很有用。

像封装电容这样的无源设备的一个关键限制就是它们是“reactive”设备。换句话说，它们会根据周围的电学条件的变化而有所反应。因此只有在一个电容两端有很明显的电压变化率的时候，它才可以提供一个电流。所以，当一个电容被当作电荷池的时候，它们不能主动地提供大量电荷来消除电压的瞬间或暂态变化。它只有遇到一个很显著的电压变化或者消沉的时候才会提供电荷。

另外，这些电容的有效串联电阻（ESR）和有效串联电感（ESL）有个确定的值，因此用生产和设备设计改进来降低这些干扰因素的值是没有帮助的。然而低ESR值却有助于最小化提供电荷的电容电压和能耗。而低ESR无助于抑制负载性质变化引起的供电格振荡。所以无源设备对消除供电电压变化没有帮助。

在有源VLSI封装中，封装电容与land-side ANR设备结合在一起（图6）。这些结果把高压池电容和控制电路放在距离处理器和SoC模正好一个封装衬底厚度的位置。ANR设备利用这些电荷池的高电能储存能力来给对模（on-die）电源格预储存电荷。那么这个技术就可以主动控制动态电源噪声而消耗最少的能量。另外，主动噪声控制器提供了一个将动态抑制阻抗引入到芯片的输电系统中的方法，这样就事先控制了供电共振。

图6：ANR和LVR设备可以安装到封装或PCB上，这样就可以确保阻抗很小，并且连接到高性能IC的延迟路径也最短（专利申请中）。

本地电压调节器（LVR）中的ANR的发展提供了极高的带宽、封装能力、高效能量转换。LVR利用与封装电容和连接芯片电源格的供电路径相关的干扰因素来提供极高的变频能量转换能力。LVR阵列增强了外部低压供电并很大程度地提高了整个输电系统的带宽。这样使高能SoC元件可以快速地调制电路的供电电压以便于最小化平均耗电。使LVR与负载元件更加接近能够确保SoC和LVR阵列的快速沟通，从而使供电电压快速转换，也有助于利用动态能量管理系统降低能耗。

结论

系统级模拟方法显示有源噪声调整可以被用于低能量损失格中的噪声控制。这些工具和设计理念允许系统设计者提高对低噪声高速系统的最小化能耗设计灵活性。另外，作者认为封装不只限于提供能量和信号连接的通路，它还可以做很多事情。在RF和高速设计中，有一个现象越来越明显，那就是封装元件可以作为高性能无源器件以增强IC性能。RFID元件的封装为电路提供了能量。使封装元件更接近于IC，可以使它与SoC芯片更主动更同步，并且给能量和信号完善性管理提供了有效廉价的系统解决方案。ANR和LVR设备和阵列可以以无损方式修改已有IC和能量完善性管理系统的封装结构。电路和系统封装将在系统功能和性能中扮演一个“积极”的角色，并将集成推动到纳米技术时代。