時序裕量計算之一:ASIC時序裕量計算的一般方法


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一、Clock Setup Slack

        Data Arrival Time 簡記為 DataA;

        Data Required Time 簡記為 DataR;其他的類似,例如clkA。

        Clock Setup Slack = DataR – DataA;                                                                  (1)

        DataA = Launch + uTco + Td-S + Td;                                                                (2)

        其中,Launch 為 Launch Edge; uTco 為內部寄存器 clock-to-output 時間;Td-S為時鍾源到源端的時鍾延遲,S表示Source;Td某寄存器輸出端到另一寄存器輸入端的路徑延時。

        DataR = clkA – uTsu – stUn;                                                                                (3)

        其中stUn表示 Clock Setup Uncertainty。Clock Uncertainty用來模擬jitter、skew或者建立一個時鍾的保護區。… Clock Uncertainty can be used to model jitter, skew and/or create a guard band for the analysis. 根據等式(1),考慮最壞情況,Latch的時候時鍾沿傾向於左偏,所以要減掉stUn。

        clkA = Latch + Td-D;                                                                                          (4)

        其中,Latch為 Latch Edge;Td-D為時鍾源到目的端的時鍾延時,D表示Destination。

       考慮最壞的情況,

          Clock Setup Slack

       = DataR – DataA

       = Latch + Td-D – uTsu –stUn – ( Launch + uTco + Td-S + Td )

       = Latch + Td-D(min) – uTsu – stUn – ( Launch + uTco + Td-S(max) + Td(max) )       

       = (Latch - Launch) + (Td-D(min) – Td-S(max)) – uTsu –Td(max) – stUn - uTco        (5)

二、Clock Hold Slack

       Clock Hold Slack = DataA – DataR                                                                       (6)

       Hold Check時的DataA和clkA計算方法同等式(2)和等式(4),DataR的計算方法略有不同。

       DataR = clkA + uThd + hdUn                                                                                 (7)

       其中,hdUn表示Clock Hold Uncertainty。考慮最壞情況,Hold Check的時候Latch時鍾沿傾向於右偏,所以加上hdUn。

           Clock Hold Slack

        = DataA – DataR

        = Launch + uTco + Td-S + Td – ( Latch + Td-D + uThd + hdUn )

        = Launch + uTco + Td-S(min) + Td(min) – ( Latch + Td-D(max) + uThd + hdUn )    

        = –(Latch - Launch) - (Td-D(max) – Td-S(min)) – uThd + Td(min) – hdUn + uTco    (8)


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