RC modeling的优劣势

FIGURE 6.5讲了3种不同的Lumped RC modeling，书中说明了这三种RC modeling的优劣势。

接下来直接跳到6.3.3 Crosstalk。

FIGURE 6.16 模拟了两条线，A和B。

当金属走线A在经历状态变化的时候，B会因为Cadj的coupling受到影响。

如果B和A同时发生改变，（取决于他们发生改变是同向还是反向），他们对彼此信号的变换的delay影响是不一样的。

如果A在跳变的时候，B保持不变，那么A的跳变会对B带来影响。这个crosstalk的大小取决于Cadj/Ctotal的比值。

假设说，这两条相邻的走线一起route的距离很短，而他们彼此的Cload很大，那么Cadj/(Cadj+Cload) 会非常小，换言之，短距离走线的金属线之间的coupling可以忽略不计。

反之，如果是长距离走线，那么Cadj/(Cadj+Cload)比值变大，带来的crosstalk noise也会增大。

6.3.3.1 Crosstalk Delay Effects

上面讲过，A和B的跳变方向是否相同，决定了跳变过程中电荷的总量变化和这次跳变引起的延迟大小。

Table 6.3 summarizes this effect.

Coupling电容上的电荷取决于它本身电容值的大小Cadj，以及电容两边的电压差。

假设说A在跳变，但是B没有（保持它自己的constant value）。从A点看到的有效电容包含了Cgnd+Cadj

如果A和B同时跳变，并且往相同的方向，coupling cap两端的电压差为0，这个时候Cadj可以忽略不计。

如果A和B同时跳变，但是两者往不同的方向，比如A是从LOW跳变为HIGH，B是从HIGH 跳变为LOW。那么Cadj两端的电压差为2VDD，有效电荷变化是Cgnd+2xCadj。

4.4.6.6这次就不讲了，这里用MCF值去表示：Cadj对有效有效电容的贡献。然后他说了，一般在layout没有fix之前，使用的典型MCF值是1.5。

真好，书里还有Example，这样我们就可以想象这些电容值是什么量级。

Example 6.8

SOLUTION :We find Cgnd =(0.08 fF/um)(1000 um) =80 fF and Cadj

=120 fF. The delay is RCeff.

重点来了 ---

6.3.3.2 Crosstalk Noise Effects

就是A跳变的时候，B是常值。给B带来的影响是B也会 部分跳变 。定义A是Aggressor, B是Victim。一个施害者，一个被害者。

△Vaggressor is normally VDD.

那么△Vvictim是多少？

这里可以看到Victim Wire上的电压跳变值取决于Cadj的大小。

这里假设Victim是被driven的情况下，为了应对Agressor的coupling，Victim的Driver会去对抗这个noise。

我们可以把Aggressor和Victim的Driver output resistance表示为Raggressor和Rvictim.

这种情况下，Aggressor跳变瞬间带来的Peak noise的计算如6.20公式所示。

小k等于什么呢？

啥意思呢？

分两个极限条件来理解 -

1.当Rvictim无穷大，也是Victim wire的驱动能力无限小的时候：k ~ 0，△Vvictim = (Cadj/Cadj+Cgnd) x △Vaggressor，此时由于coupling 带来的peak noise最大。

2.当Rvictim无限小，也是Victim wire的驱动力无限大的时候：k ~ ∞，1/(1+k) 无限小，此时由于coupling 带来的peak noise最小。

下面这个图最容易理解了 -

举例的是几个不同的Victim的driver size

and Cadj = Cgnd.

Coupling cap与Grounded cap取值一样

当Victim是floating的时候，由于Aggressor带来的Peak noise影响将永远持续下去。。

当Victim有人去drive，本身的driver会帮助victim restore from peak noise

Victim的Driver 尺寸越大，驱动越强，那么能对抗Coupling的能力越强 - Double Size Driver case

在peak noise时刻，Victim tr.工作在线性区，而Aggressor工作在饱和区。

也就是说，当我们说Victim和Aggressor使用相同尺寸Driver的时候，因为他们工作区域的不同，Raggressor（饱和区）会是Rvictim(线性区）的2~4倍。

最后一部分的意思是：这个公式的计算很保守，最后还是得靠仿真去验证准确的coupling noise大小。

当小k的值<1的时候，极其需要考虑Coupling noise。