[SI-LIST] Re: si-list Digest V18 #300

  • From: steve@xxxxxxxxxxxx
  • To: si-list digest users <ecartis@xxxxxxxxxxxxx>, si-list@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Fri, 31 Aug 2018 16:28:22 +0000 (UTC)

Yes, clock jitter is hypersensitive so we often use it for measuring Powe rail 
noise, even as low as uV. 



I've done an article, EDICON paper and webinar, all titled something like 
"Designing Power for Sensitive Circuits" 







Well done Iliya! 









From: FreeLists Mailing List Manager


Sent: Thursday, August 30, 10:08 PM


Subject: si-list Digest V18 #300


To: si-list digest users






si-list Digest  Thu, 30 Aug 2018        Volume: 18 Issue: 300 In This Issue:    
#1:     From: "Iliya Zamek" (Redacted sender "i_zamek"          Subject: 
[SI-LIST] Re: Controlled ESR capacitor         #2:     From: "Cheng, Chris"     
       Subject: [SI-LIST] Re: Controlled ESR capacitor 
---------------------------------------------------------------------- Msg: #1 
in digest Date: Thu, 30 Aug 2018 06:48:40 +0000 (UTC) From: "Iliya Zamek" 
(Redacted sender "i_zamek" Subject: [SI-LIST] Re: Controlled ESR capacitor Hi 
Chris, Sorry for the late reply; I was busy after work tonight. Thank you 
for reading my paper "On-chip Jitter and system Power Integrity" DesignCon 
2012. You are still having in mind a design and how we can improve it, but this 
is not a case. This paper main goals were: 1) to describe the method for PDN 
validation through Jitter measurements which less impacted by parasitic and 
applicable for any ICs weather they have special features, or not, that other 
methods require; 2) using this method we revealed Jitter resonance induced 
by PDN noise that origin of switching on-die logic.   Ã‚  Note, that 
this is a characteristic of PDN performance "looking from the die side".3) 
next, using this method we researched how on-board decoupling impacts the PDN 
resonances.   The method: two logic domains in standard FPGA were used 
that share the same PDN; one logic domain was used as an Aggressor, and other 
as a Victim. Both were switching periodically and asynchronously. Switching 
frequency sequentially changing and Jitter of a Victim was each time 
measured. Jitter resonance: switching of an aggressor creates pulses 
of a current corresponding each rise and fall time of Aggressor signal; these 
current pulses causes PDN voltage variations (noise). Changing Aggressor 
frequency we change noise frequency; when noise frequency reaches PDN resonance 
the impact on the Victim became higher and victim Jitter reaches the peak. So, 
this is a way to find a PDN resonances.   Ã‚ Decoupling: we changed 
on-board decoupling and measured Jitter; we obtained that with rising 
decoupling at 36 MHz the resonance became stronger and in field 100-200 MHz 
Jitter slightly reduced - this effect also explained in paragraph following the 
graph. These measurements are time consum ing and we did not measure higher 
resonances. I think that Jitter reduction at 100-200 MHz with increasing 
decoupling is an evidence that higher frequency resonances also became more 
narrow and higher.  Ã‚ Â  So, we did not sacrifice nothing; we just did 
an experiment, got data, and explained the effects.  I was glad to see 
Binayak' good explanation of the effect that I also got from these experiments: 
looking from die capacitance through package inductance to the decoupling we 
see parallel resonance. Its' ESR is decreasing with rising number of the 
capacitances. When ESR is decreased, Q-factor rising and, also, the resonance 
peak.  Ã‚ Â  Chris, I agree with you that these results are important 
as an illustration of new effects that has not been noted before: particular, 
it was demonstrated that the traditional approachto the reducing PDN resonances 
by increasing the decoupling on PCB does not help toremove resonance peaks. 
Otherwise,lowering the PCB impedance by adding more capacitances makes the 
situation evenworse, - the values of the peaks increase. I will be glad to 
continue this discussion, which is very interesting for me personally. However 
might be not all Si-listers are interested in it;  should we move it 
off-line? Best regards, Iliya   On Wednesday, August 29, 2018, 4:59:50 
PM PDT, Cheng, Chris wrote: Your clarification makes me even more puzzled about 
your conclusions. If this is general one die core noise to clock tree buffer 
power, why would you sacrifice the critical >100MHz noise damping that most 
core logic will care for the 30MHz or so that most switching logic don't care ? 
Is your chip only working in 30-40MHz ? Back to the PLL jitter issue. As long 
as the clock buffer output is used for the PLL phase detector input, it is 
still part of the closed PLL controlled loop. You can see below 20MHz the PLL 
loop bandwidth corrected the induced jitter on the clock tree buffer. You just 
luck out that when the reduced cap configuration peaked around 10MHz, that was 
below the PLL loop bandwidth. Had the PLL loop bandwidth is forced to be 
lowered by crazy PLL spec like PCIE to 5MHz, the 10MHz peaking of the red curve 
will most probably be higher than the high cap count configuration peak around 
35MHz.  Sorry, these are important design trade-offs that I am not sure you 
have drawn the right conclusion. We should keep this discussion going. Chris 
Cheng Distinguished Technologist , Electrical Hewlett-Packard Enterprise 
Company Ã‚  +1 510 344 4439/ Tel  chris.cheng@xxxxxxx / Email  940 N. 
McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035 USA From: Iliya Zamek 
[mailto:i_zamek@xxxxxxxxx]  Sent: Wednesday, August 29, 2018 1:28 PM To: ;
Cheng, Chris Cc: dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx; binayaks@xxxxxxxxx ; 
tom@xxxxxxxxxxxxxxxxx; si-list@xxxxxxxxxxxxx ; FRED MOTTER ; FRED B ; 
Jacques Tazartes ; EmadIbrahim ; Myrna5@xxxxxxxxxxxxxx ; Istvan Novak 
; junichi.yamada.ak@xxxxxxxxxxx ; Cosmin Iorga Subject: Re: [SI-LIST] Re: 
Controlled ESR capacitor Hi Chris, Thank you for your comments.  Both, 30-40 
and 100-200 MHz jitter  components are important. There is no  point to 
sacrifice one, or other.  This was special experiment to validate   
the role of board decoupling on  interaction of two logic domains inside  
the chip which shared the same  power supply: core logic was switching  
(Aggressor) impacting routing  component's and clock tree' jitter 
(victims).  Ã‚ PLL on clock tree was using other, quiet  power 
supply.  Scale is the same as on  figure 4: (jitter at core 
switching)/(jitter  at core quiet). Let me know if you have more questions. 
Thank you. Iliya On Aug 29, 2018 11:10 AM, "Cheng, Chris" wrote: Why do you 
think it is worth sacrificing the 100-200MHz jitter performance with high cap 
count for the narrow range of 30-40MHz jitter performance with lower cap count 
?  In the world of XbitY coding for the 10+Gb/s world, I would think the 
100-200Mhz jitter performance is much more important than those 30-40MHz.  
To me, the best conclusion I can draw from the two graph seems to point out the 
price we pay for the obsession of jitter transfer over jitter accumulation. 
Clearly the 30-40Mhz jitter peaking could be fixed by uping the PLL loop 
bandwidth from around 10MHz to 40+MHz. In the name of saving a few $ in cheap 
clock source, we paid this price for all PLL jitter accumulation downstream. 
 To recap :  a) Who would feed a PLL with raw unfiltered power and rely on 
decoupling cap ESR to maintain PLL jitter performance ?  b) Why is it worth 
sacrificing 100-200MHz jitter performance to a lower band 30-40MHz ?  Also, 
what was the vertical scale of the graphs ?  Chris Cheng  Distinguished 
Technologist , Electrical  Hewlett-Packard Enterprise Company  Ã‚ Â  
+1 510 344 4439/ Tel  chris.cheng@xxxxxxx / Email  940 N. McCarthy 
Blvd., Milpitas, CA 95035  USA  -----Original Message-----  From: 
si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx [mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf ;
Of Iliya Zamek  Sent: Monday, August 27, 2018 8:39 PM  To: 
binayaks@xxxxxxxxx  Cc: dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx; Cheng, Chris ; 
tom@xxxxxxxxxxxxxxxxx; si-list@xxxxxxxxxxxxx; FRED MOTTER ; FRED B ; Jacques 
Tazartes ; EmadIbrahim ; Myrna5@xxxxxxxxxxxxxx; Istvan Novak ; 
junichi.yamada.ak@xxxxxxxxxxx; Cosmin Iorga Ã‚  Subject: [SI-LIST] Re: 
Controlled ESR capacitor  Somehow my email was distorted. Re-sending.  
 Hi Binayak,  Your effect description is correct.  If you look at papers 
which links were included in my email sent 2 days ago (August 25) you can see 
the graph that described exactly the same - how low PCB impedance causes 
rising on-die transients.  If you could not find these papers, you might 
connect me off-line and I'll send it to you.  Thank you.  Iliya.  
intensive on-board decoupling does not reduce PDN resonances respect to the 
chip die, but even make PDN performance worse, - resonances are rising.  I 
will be glad to continue this discussion, however might be not all Si-listers 
are interested in it and we should move it off-line? Best regards, Iliya 
  On Wednesday, August 29, 2018, 4:59:50 PM PDT, Cheng, Chris wrote: Your 
clarification makes me even more puzzled about your conclusions. If this is 
general one die core noise to clock tree buffer power, why would you sacrifice 
the critical >100MHz noise damping that most core logic will care for the 30MHz 
or so that most switching logic don't care ? Is your chip only working in 
30-40MHz ? Back to the PLL jitter issue. As long as the clock buffer output is 
used for the PLL phase detector input, it is still part of the closed PLL 
controlled loop. You can see below 20MHz the PLL loop bandwidth corrected the 
induced jitter on the clock tree buffer. You just luck out that when the 
reduced cap configuration peaked around 10MHz, that was below the PLL loop 
bandwidth. Had the PLL loop bandwidth is forced to be lowered by crazy PLL spec 
like PCIE to 5MHz, the 10MHz peaking of the red curve will most probably be 
higher than the high cap count configuration peak around 35MHz. Sorry, these 
are important design trade-offs that I am not sure you have drawn the right 
conclusion. We should keep this discussion going. Chris Cheng Distinguished 
Technologist , Electrical Hewlett-Packard Enterprise Company Ã‚  +1 510 344 
4439/ Tel chris.cheng@xxxxxxx / Email 940 N. McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035 
USA From: Iliya Zamek [mailto:i_zamek@xxxxxxxxx] Sent: Wednesday, August 29, ;
2018 1:28 PM To: Cheng, Chris Cc: dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx; 
binayaks@xxxxxxxxx ; tom@xxxxxxxxxxxxxxxxx; si-list@xxxxxxxxxxxxx ; FRED MOTTER 
; FRED B ; Jacques Tazartes ; EmadIbrahim ; Myrna5@xxxxxxxxxxxxxx ; Istvan 
Novak ; junichi.yamada.ak@xxxxxxxxxxx ; Cosmin Iorga Subject: Re: [SI-LIST] Re: 
Controlled ESR capacitor Hi Chris, Thank you for your comments.  Both, 30-40 
and 100-200 MHz jitter  components are important. There is no  point to 
sacrifice one, or other.  This was special experiment to validate   
the role of board decoupling on  interaction of two logic domains inside  
the chip which shared the same  power supply: core logic was switching  
(Aggressor) impacting routing  component's and clock tree' jitter 
(victims).  Ã‚ PLL on clock tree was using other, quiet  power 
supply.  Scale is the same as on  figure 4: (jitter at core 
switching)/(jitter  at core quiet). Let me know if you have more questions. 
Thank you. Iliya On Aug 29, 2018 11:10 AM, "Cheng, Chris" wrote: Why do you 
think it is worth sacrificing the 100-200MHz jitter performance with high cap 
count for the narrow range of 30-40MHz jitter performance with lower cap count 
? In the world of XbitY coding for the 10+Gb/s world, I would think the 
100-200Mhz jitter performance is much more important than those 30-40MHz. To 
me, the best conclusion I can draw from the two graph seems to point out the 
price we pay for the obsession of jitter transfer over jitter accumulation. 
Clearly the 30-40Mhz jitter peaking could be fixed by uping the PLL loop 
bandwidth from around 10MHz to 40+MHz. In the name of saving a few $ in cheap 
clock source, we paid this price for all PLL jitter accumulation downstream. To 
recap : a) Who would feed a PLL with raw unfiltered power and rely on 
decoupling cap ESR to maintain PLL jitter performance ? b) Why is it worth 
sacrificing 100-200MHz jitter performance to a lower band 30-40MHz ? Also, what 
was the vertical scale of the graphs ? Chris Cheng Distinguished Technologist , 
Electrical Hewlett-Packard Enterprise Company Ã‚  +1 510 344 4439/ Tel 
chris.cheng@xxxxxxx / Email 940 N. McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035 USA 
-----Original Message----- From: si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx 
[mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Iliya Zamek Sent: Monday, ;
August 27, 2018 8:39 PM To: binayaks@xxxxxxxxx Cc: dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx; 
Cheng, Chris ; tom@xxxxxxxxxxxxxxxxx; si-list@xxxxxxxxxxxxx; FRED MOTTER ; FRED 
B ; Jacques Tazartes ; EmadIbrahim ; Myrna5@xxxxxxxxxxxxxx; Istvan Novak ; 
junichi.yamada.ak@xxxxxxxxxxx; Cosmin Iorga Subject: [SI-LIST] Re: Controlled 
ESR capacitor Somehow my email was distorted. Re-sending.  Hi Binayak, Your 
effect description is correct. If you look at papers which links were included 
in my email sent 2 days ago (August 25) you can see the graph that 
described exactly the same - how low PCB impedance causes rising on-die 
transients. If you could not find these papers, you might connect me off-line 
and I'll send it to you. Thank you. Iliya. 
------------------------------------------------------------------ To 
unsubscribe from si-list: si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in 
the Subject field or to administer your membership from a web page, go to: 
//www.freelists.org/webpage/si-list For help: ;
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field List forum  
is accessible at: Ã‚  Ã‚  Ã‚  Ã‚  Ã‚  Ã‚  Ã‚  
http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list List archives are viewable at:  ;
  Ã‚ Â Â  Ã‚ Â Â  //www.freelists.org/archives/si-list Old ;
(prior to June 6, 2001) list archives are viewable at: Ã‚ Â Â  Ã‚ Â Â 
 http://www.qsl.net/wb6tpu Ã‚  ------------------------------ Msg: #2 in ;
digest From: "Cheng, Chris" Subject: [SI-LIST] Re: Controlled ESR capacitor 
Date: Fri, 31 Aug 2018 00:19:36 +0000 "it was demonstrated that the traditional 
approach to the reducing PDN resonances by increasing the decoupling on PCB 
does not help to remove resonance peaks." "Otherwise, lowering the PCB 
impedance by adding more capacitances makes the situation even worse, - the 
values of the peaks increase." The above statements are the reason why I feel 
we cannot take this discussion offline and continue the discussion because 
these are important concept I disagree with you. You are making the assumption 
that jitter response to power noise is flat across frequency band and the 
effect of decoupling strategy in power noise has a proportional impact across 
all frequency band on jitter. It does not. The whole purpose of PLL is to 
dynamically eliminate phase noise (jitter) either induced by power or clock 
source. It can self-correct up to the PLL loop bandwidth which is set to 
maintain stability also. The steep rise in jitter across all configuration 
between 20-35MHz is not because your power noise is hitting a resonance, it is 
because the PLL loop bandwidth is reached and the PLL starts to lose its 
capability to correct the jitter. I would even venture to speculate the 35MHz 
peaking is due to the PLL loop is slightly underdamped resulting in jitter 
peaking. The point I am trying to say is both high cap and low cap count 
configurations have resonance at low frequency, it seems the low cap count 
happens around 10MHz while the high count around 35MHz. With the PLL loop 
bandwidth being above one (low cap count) and below one (high cap count) there 
are drastic differences between the two but you can't use that to conclude low 
cap count noise is better than the high cap count based on the jitter 
performance. In order to do that, you made the assumption power noise to jitter 
transfer response is flat between 10 to 35MHz. It is not. This is like Gene 
Simmons is playing in one room and Ozzy Osbourne is in another one. You put an 
ear muff over my ear and walk me into Gene's room and then take it off and walk 
me to Ozzy's room. Then you tell me, "See, Ozzy is noisy". Chris Cheng 
Distinguished Technologist , Electrical Hewlett-Packard Enterprise Company Ã‚  
+1 510 344 4439/ Tel chris.cheng@xxxxxxx / Email 940 N. McCarthy Blvd., 
Milpitas, CA 95035 USA From: Iliya Zamek [mailto:i_zamek@xxxxxxxxx] Sent: ;
Wednesday, August 29, 2018 11:49 PM To: si-list@xxxxxxxxxxxxx; Cheng, Chris 
Subject: Re: [SI-LIST] Re: Controlled ESR capacitor Hi Chris,  Sorry for the 
late reply; I was busy after work tonight.  Thank you for reading my paper 
"On-chip Jitter and system Power Integrity" DesignCon 2012. You are still 
having in mind a design and how we can improve it, but this is not a case. This 
paper main goals were:  1) to describe the method for PDN validation through 
Jitter measurements which less impacted by parasitic and applicable for any ICs 
weather they have special features, or not, that other methods require;  2) 
using this method we revealed Jitter resonance induced by PDN noise that origin 
of switching on-die logic.  Ã‚  Ã‚  Note, that this is a characteristic of 
PDN performance "looking from the die side". 3) next, using this method we 
researched how on-board decoupling impacts the PDN resonances.   The 
method: two logic domains in standard FPGA were used that share the same PDN; 
one logic domain was used as an Aggressor, and other as a Victim. Both were 
switching periodically and asynchronously. Switching frequency sequentially 
changing and Jitter of a Victim was each time measured.  Jitter resonance: 
switching of an aggressor creates pulses of a current corresponding each 
rise and fall time of Aggressor signal; these current pulses causes PDN voltage 
variations (noise). Changing Aggressor frequency we change noise frequency; 
when noise frequency reaches PDN resonance the impact on the Victim became 
higher and victim Jitter reaches the peak. So, this is a way to find a PDN 
resonances.   Ã‚  Decoupling: we changed on-board decoupling and 
measured Jitter; we obtained that with rising decoupling at 36 MHz the 
resonance became stronger and in field 100-200 MHz Jitter slightly reduced - 
this effect also explained in paragraph following the graph. These measurements 
are time consuming and we did not measure higher resonances. I think that 
Jitter reduction at 100-200 MHz with increasing decoupling is an evidence that 
higher frequency resonances also became more narrow and higher.  Ã‚ Â  
So, we did not sacrifice nothing; we just did an experiment, got data, and 
explained the effects.  I was glad to see Binayak' good explanation of the 
effect that I also got from these experiments: looking from die capacitance 
through package inductance to the decoupling we see parallel resonance. Its' 
ESR is decreasing with rising number of the capacitances. When ESR is 
decreased, Q-factor rising and, also, the resonance peak.  Ã‚  Ã‚  
Chris,  I agree with you that these results are important as an illustration 
of new effects that has not been noted before: particular, it was demonstrated 
that the traditional approach to the reducing PDN resonances by increasing the 
decoupling on PCB does not help to remove resonance peaks. Otherwise, lowering 
the PCB impedance by adding more capacitances makes the situation even worse, - 
the values of the peaks increase. I will be glad to continue this discussion, 
which is very interesting for me personally. However might be not all 
Si-listers are interested in it;  should we move it off-line? Best 
regards,  Iliya   On Wednesday, August 29, 2018, 4:59:50 PM PDT, 
Cheng, Chris wrote: Your clarification makes me even more puzzled about your 
conclusions. If this is general one die core noise to clock tree buffer power, 
why would you sacrifice the critical >100MHz noise damping that most core logic 
will care for the 30MHz or so that most switching logic don't care ? Is your 
chip only working in 30-40MHz ? Back to the PLL jitter issue. As long as the 
clock buffer output is used for the PLL phase detector input, it is still part 
of the closed PLL controlled loop. You can see below 20MHz the PLL loop 
bandwidth corrected the induced jitter on the clock tree buffer. You just luck 
out that when the reduced cap configuration peaked around 10MHz, that was below 
the PLL loop bandwidth. Had the PLL loop bandwidth is forced to be lowered by 
crazy PLL spec like PCIE to 5MHz, the 10MHz peaking of the red curve will most 
probably be higher than the high cap count configuration peak around 35MHz.  
Sorry, these are important design trade-offs that I am not sure you have drawn 
the right conclusion. We should keep this discussion going. Chris Cheng 
Distinguished Technologist , Electrical Hewlett-Packard Enterprise Company Ã‚  
+1 510 344 4439/ Tel  chris.cheng@xxxxxxx / Email  940 N. McCarthy 
Blvd., Milpitas, CA 95035 USA From: Iliya Zamek [mailto:i_zamek@xxxxxxxxx]  ;
Sent: Wednesday, August 29, 2018 1:28 PM To: Cheng, Chris Cc: 
dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx; binayaks@xxxxxxxxx ; 
tom@xxxxxxxxxxxxxxxxx; si-list@xxxxxxxxxxxxx ; FRED MOTTER ; FRED B ; 
Jacques Tazartes ; EmadIbrahim ; Myrna5@xxxxxxxxxxxxxx ; Istvan Novak 
; junichi.yamada.ak@xxxxxxxxxxx ; Cosmin Iorga Subject: Re: [SI-LIST] Re: 
Controlled ESR capacitor Hi Chris, Thank you for your comments.  Both, 30-40 
and 100-200 MHz jitter  components are important. There is no  point to 
sacrifice one, or other.  This was special experiment to validate   
the role of board decoupling on  interaction of two logic domains inside  
the chip which shared the same  power supply: core logic was switching  
(Aggressor) impacting routing  component's and clock tree' jitter 
(victims).  Ã‚ PLL on clock tree was using other, quiet  power 
supply.  Scale is the same as on  figure 4: (jitter at core 
switching)/(jitter  at core quiet). Let me know if you have more questions. 
Thank you. Iliya On Aug 29, 2018 11:10 AM, "Cheng, Chris" wrote: Why do you 
think it is worth sacrificing the 100-200MHz jitter performance with high cap 
count for the narrow range of 30-40MHz jitter performance with lower cap count 
?  In the world of XbitY coding for the 10+Gb/s world, I would think the 
100-200Mhz jitter performance is much more important than those 30-40MHz.  
To me, the best conclusion I can draw from the two graph seems to point out the 
price we pay for the obsession of jitter transfer over jitter accumulation. 
Clearly the 30-40Mhz jitter peaking could be fixed by uping the PLL loop 
bandwidth from around 10MHz to 40+MHz. In the name of saving a few $ in cheap 
clock source, we paid this price for all PLL jitter accumulation downstream. 
 To recap :  a) Who would feed a PLL with raw unfiltered power and rely on 
decoupling cap ESR to maintain PLL jitter performance ?  b) Why is it worth 
sacrificing 100-200MHz jitter performance to a lower band 30-40MHz ?  Also, 
what was the vertical scale of the graphs ?  Chris Cheng  Distinguished 
Technologist , Electrical  Hewlett-Packard Enterprise Company  Ã‚ Â  
+1 510 344 4439/ Tel  chris.cheng@xxxxxxx / Email  940 N. McCarthy 
Blvd., Milpitas, CA 95035  USA  -----Original Message-----  From: 
si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx [mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf ;
Of Iliya Zamek  Sent: Monday, August 27, 2018 8:39 PM  To: 
binayaks@xxxxxxxxx  Cc: dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx; Cheng, Chris ; 
tom@xxxxxxxxxxxxxxxxx; si-list@xxxxxxxxxxxxx; FRED MOTTER ; FRED B ; Jacques 
Tazartes ; EmadIbrahim ; Myrna5@xxxxxxxxxxxxxx; Istvan Novak ; 
junichi.yamada.ak@xxxxxxxxxxx; Cosmin Iorga Ã‚  Subject: [SI-LIST] Re: 
Controlled ESR capacitor  Somehow my email was distorted. Re-sending.  
 Hi Binayak,  Your effect description is correct.  If you look at papers 
which links were included in my email sent 2 days ago (August 25) you can see 
the graph that described exactly the same - how low PCB impedance causes 
rising on-die transients.  If you could not find these papers, you might 
connect me off-line and I'll send it to you.  Thank you.  Iliya.  
intensive on-board decoupling does not reduce PDN resonances respect to the 
chip die, but even make PDN performance worse, - resonances are rising.  I 
will be glad to continue this discussion, however might be not all Si-listers 
are interested in it and we should move it off-line? Best regards,  Iliya 
  On Wednesday, August 29, 2018, 4:59:50 PM PDT, Cheng, Chris wrote: Your 
clarification makes me even more puzzled about your conclusions. If this is 
general one die core noise to clock tree buffer power, why would you sacrifice 
the critical >100MHz noise damping that most core logic will care for the 30MHz 
or so that most switching logic don't care ? Is your chip only working in 
30-40MHz ? Back to the PLL jitter issue. As long as the clock buffer output is 
used for the PLL phase detector input, it is still part of the closed PLL 
controlled loop. You can see below 20MHz the PLL loop bandwidth corrected the 
induced jitter on the clock tree buffer. You just luck out that when the 
reduced cap configuration peaked around 10MHz, that was below the PLL loop 
bandwidth. Had the PLL loop bandwidth is forced to be lowered by crazy PLL spec 
like PCIE to 5MHz, the 10MHz peaking of the red curve will most probably be 
higher than the high cap count configuration peak around 35MHz. Sorry, these 
are important design trade-offs that I am not sure you have drawn the right 
conclusion. We should keep this discussion going. Chris Cheng Distinguished 
Technologist , Electrical Hewlett-Packard Enterprise Company Ã‚  +1 510 344 
4439/ Tel chris.cheng@xxxxxxx / Email 940 N. McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035 
USA From: Iliya Zamek [mailto:i_zamek@xxxxxxxxx] Sent: Wednesday, August 29, ;
2018 1:28 PM To: Cheng, Chris Cc: dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx; 
binayaks@xxxxxxxxx ; tom@xxxxxxxxxxxxxxxxx; si-list@xxxxxxxxxxxxx ; FRED MOTTER 
; FRED B ; Jacques Tazartes ; EmadIbrahim ; Myrna5@xxxxxxxxxxxxxx ; Istvan 
Novak ; junichi.yamada.ak@xxxxxxxxxxx ; Cosmin Iorga Subject: Re: [SI-LIST] Re: 
Controlled ESR capacitor Hi Chris, Thank you for your comments.  Both, 30-40 
and 100-200 MHz jitter  components are important. There is no  point to 
sacrifice one, or other.  This was special experiment to validate   
the role of board decoupling on  interaction of two logic domains inside  
the chip which shared the same  power supply: core logic was switching  
(Aggressor) impacting routing  component's and clock tree' jitter 
(victims).  Ã‚ PLL on clock tree was using other, quiet  power 
supply.  Scale is the same as on  figure 4: (jitter at core 
switching)/(jitter  at core quiet). Let me know if you have more questions. 
Thank you. Iliya On Aug 29, 2018 11:10 AM, "Cheng, Chris" wrote: Why do you 
think it is worth sacrificing the 100-200MHz jitter performance with high cap 
count for the narrow range of 30-40MHz jitter performance with lower cap count 
? In the world of XbitY coding for the 10+Gb/s world, I would think the 
100-200Mhz jitter performance is much more important than those 30-40MHz. To 
me, the best conclusion I can draw from the two graph seems to point out the 
price we pay for the obsession of jitter transfer over jitter accumulation. 
Clearly the 30-40Mhz jitter peaking could be fixed by uping the PLL loop 
bandwidth from around 10MHz to 40+MHz. In the name of saving a few $ in cheap 
clock source, we paid this price for all PLL jitter accumulation downstream. To 
recap : a) Who would feed a PLL with raw unfiltered power and rely on 
decoupling cap ESR to maintain PLL jitter performance ? b) Why is it worth 
sacrificing 100-200MHz jitter performance to a lower band 30-40MHz ? Also, what 
was the vertical scale of the graphs ? Chris Cheng Distinguished Technologist , 
Electrical Hewlett-Packard Enterprise Company Ã‚  +1 510 344 4439/ Tel 
chris.cheng@xxxxxxx / Email 940 N. McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035 USA 
-----Original Message----- From: si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx 
[mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Iliya Zamek Sent: Monday, ;
August 27, 2018 8:39 PM To: binayaks@xxxxxxxxx Cc: dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx; 
Cheng, Chris ; tom@xxxxxxxxxxxxxxxxx; si-list@xxxxxxxxxxxxx; FRED MOTTER ; FRED 
B ; Jacques Tazartes ; EmadIbrahim ; Myrna5@xxxxxxxxxxxxxx; Istvan Novak ; 
junichi.yamada.ak@xxxxxxxxxxx; Cosmin Iorga Subject: [SI-LIST] Re: Controlled 
ESR capacitor Somehow my email was distorted. Re-sending.  Hi Binayak, Your 
effect description is correct. If you look at papers which links were included 
in my email sent 2 days ago (August 25) you can see the graph that 
described exactly the same - how low PCB impedance causes rising on-die 
transients. If you could not find these papers, you might connect me off-line 
and I'll send it to you. Thank you. Iliya. 
------------------------------------------------------------------ To 
unsubscribe from si-list: si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in 
the Subject field or to administer your membership from a web page, go to: 
//www.freelists.org/webpage/si-list For help: ;
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field List forum  
is accessible at: Ã‚  Ã‚  Ã‚  Ã‚  Ã‚  Ã‚  Ã‚  
http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list List archives are viewable at:  ;
  Ã‚ Â Â  Ã‚ Â Â  //www.freelists.org/archives/si-list Old ;
(prior to June 6, 2001) list archives are viewable at: Ã‚ Â Â  Ã‚ Â Â 
 http://www.qsl.net/wb6tpu Ã‚  ------------------------------ End of si-list ;
Digest V18 #300 ****************************** 





------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:     
                //www.freelists.org/archives/si-list
 
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                http://www.qsl.net/wb6tpu
  

Other related posts: