非侵入式电流估计（NICE）方法简介

众所周知，在不影响瞬时供电电压并损害ASIC、FPGA或CPU等设备运行的前提下，测量其瞬时供电电流极为困难[21]。数十年来，设计者一直依赖动态负载电流的粗略估计来激励所设计的供电网络（PDN）。负载电流表征不准的后果，轻则PDN成本过高与开发周期延长，重则性能不佳或功能失效。本文介绍并阐述一种由一对实测时域电压波形精确确定时域电流波形的方法。该非侵入式电流估计（NICE）方法基于已确立的双端口网络理论，以及经演示电路测量验证的元件与板级建模技术。本文表明，NICE方法适用于任何可在数字示波器上捕获的瞬态事件。文中在适当处注明了方法及底层测量的局限。该方法被应用于带任意负载的简单PDN，且NICE推导的电流波形通过传感电阻的独立测量得以验证。借助精细的元件与板级建模，相较于参考测量，计算所得电流波形的均方根误差可低于百分之五。以往难以或无法表征的电流瞬变，如今借助NICE可在示波器触发事件后数秒内计算并显示。ASIC与FPGA制造商现可计算其器件的启动电流并发布实际波形，或提供分段线性SPICE模型（PWL源），以辅助支持其器件所需的稳压器与PDN的设计和测试。