在2022年设计展上，我很荣幸成为海蒂·巴恩斯(Heidi Barnes)主持的电力诚信小组的一员。我的简短介绍是关于为什么电力完整性专家似乎对解决电力完整性问题的正确“解决方案”存在分歧。例如，铁氧体是好是坏?应该使用一个电容值还是多个电容值?高Q电容好还是低Q电容好?

我提出，这个问题的答案取决于至少三个因素，在分析中总是必须包含这些因素。

首先，权力完整性不是一个问题，而是12个问题。当Larry Smith和我写关于电力完整性的书时，我们花了很多时间讨论电力完整性解决方案。争论的解决总是我们各自谈论不同的问题。当我们花时间去理解对方的观点，坚持表达自己的观点并试图理解对方时，我们发现我们在讨论不同的问题。

这是五个盲人和大象的情况，如图1所示。每个人都在触摸大象的不同部位。有人认为大象像蛇。另一个人认为大象像树，而另一个人认为它像墙。事实上，大象是所有这些，取决于你触摸的部位。

图1。专家观察信号完整性就像五个盲人看一头大象。

PDN中降低噪声的解决方案取决于哪些组件是产生噪声的攻击者，哪些组件是对噪声敏感的受害者。铁氧体滤波器可能是一个重要的元素，从噪声功率导轨的噪声达到非常敏感，和锁相环功率导轨的低电流负载。

当噪声来自于许多I/O开关的大开关电流时，最好的解决方案是在靠近封装引脚的功率导轨上安装一个低电感的大电容。当动力导轨是大型FPGA的Vdd核心时，问题是Bandini山;模上电容和封装引线电感产生的大并联阻抗共振。解决方案是在板电源轨道上设置一个平坦的阻抗剖面，以阻尼峰值阻抗。

每一个问题都有不同的根本原因，需要不同的解决方案。

对于电力完整性问题的一般化解决方案的第二个危险是，产品的峰值电流和瞬态响应有多达6个数量级的差异，如图2所示。

图2。不同产品之间的电流负载超过6个数量级的例子。

AI服务器场中的单个网络进程可能消耗1000 A的电流，瞬变速度为1 nsec。在另一个极端，一个小型便携式个人健康监测手表可能消耗1毫安电流，当它从睡眠模式过渡到清醒模式时，瞬态电流约为1个usec。

如此巨大的电流范围和瞬态时间，一个解决方案不可能覆盖如此大的动态范围。

最后，每个应用程序中的每个产品在最低可接受性能(通过特性和边际值来衡量)与成本(根据部署进度、开发成本、BOM成本和风险)之间有不同的权衡。这些是基于产品的应用和公司文化或愿景的设计约束。如果产品是人工估价的，额外利润的设计成本很容易被证明是合理的。但如果产品是一次性消费品，低成本可能就是一切。

Larry和我发现，当专家们考虑相同的问题，在相同的特定系统中，使用相同的系统设计约束时，很少有分歧。在这种情况下，争议通常是由于专家所知道的一些可能不为人知的微妙之处而产生的。这就是为什么专家之间的对话和交流技术见解的机会如此重要。

这就是为什么在我和Larry一起写书的时候我学到了很多东西，也是为什么当我参加DesignCon并有机会倾听专家们的意见时，我总是能获得深刻的见解。