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現代の電子機器は、高性能化・多機能化に伴い、搭載される半導体デバイス（特にLSIやASIC）の集積度が飛躍的に向上しています。これらのデバイスは、微細なプロセスルールで製造され、非常に高速で動作するため、安定した電源供給が不可欠です。しかし、電源からデバイスへ電力が供給される経路（電源供給網：PDN – Power Delivery Network）は、単なる配線ではありません。高速なスイッチング動作に伴い、電源品質が大きく変動し、これがシステム全体の性能や信頼性に深刻な影響を及ぼすことがあります。
ここで登場するのが、PI解析（Power Integrity Analysis：電源保全性解析）です。PI解析は、プリント基板（PCB）やパッケージにおける電源供給網の特性を評価し、電源電圧の変動（ノイズ）や電流供給能力をシミュレーションによって予測する技術です。
高速デジタル回路において、電源品質が低下すると、以下のような問題が発生します。
PI解析は、これらの潜在的な問題を設計の初期段階で特定し、適切な対策を講じることで、手戻りを減らし、開発期間の短縮とコスト削減に貢献します。
PI解析は、主に以下の2つの観点から行われます。
これらの解析は、専用のPI解析ツール（EDAツール）を用いて行われます。基板のレイアウト情報、部品のモデル情報（IBISモデル、Sパラメータなど）、電源ICの特性などをツールに取り込み、複雑な電源供給網の振る舞いを高精度でシミュレーションします。
PI解析は、単なる「電源供給」という概念を超え、高速デジタル回路の性能と信頼性を左右する重要な設計プロセスとなっています。高集積化・高速化が進む現代の電子機器において、PI解析はSI解析（信号保全性解析）と並び、高品質な製品開発に不可欠な技術です。設計の初期段階からPI解析を導入することで、電源品質に起因する様々な問題を未然に防ぎ、開発効率の向上と競争力の強化に貢献します。
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