clock gating cell引起的违例

在 sta 分析时,经常会碰到 clock gating cell (一般是 ICG cell 或者 latch)引起的 violation,这种 violation 很常见,而且往往很难修。

为什么 gating cell 容易出问题?出了 violation 又该如何解呢?

首先,gating cell 容易出问题是因为其一般出现在 clock path 的中间,而且往往比较靠近 clock source,其latency 较小,当 tool 去check gating cell 的timing 时,其sink point 是在gating cell上,而 CTS 的sink point 是在 gating cell 后面的register, 所以对包含 gating cell 的 path 就会出现:launch clock 较长,而 latch clock 很短的情况,于是导致严重的 setup violation。

################## update 0321 #########################

以 ICG cell 为例,常见的 clock gating check 的 path 如下图:


图中 Reg1 产生 clock enable 信号,用来控制 ICG cell 的开关状态,

在 cts 阶段,tool 在图中会看到两个 sink 点: Reg1/CK, Reg2/CK ,

所以 tool 会对这两个点做 balance,那么做完 cts 后就有: T1 =~ T2 + T3 ;

但是在 sta 时,由于 enable 信号是由 CLK 采集的,所以需要 check 从 Reg1 到 ICG cell 的 timing,

此时 launch clock latency = T1 , capture clock latency = T2,

又因为 T1 =~ T2 + T3 , 所以可以认为 T1 >> T2,

这样 capture clock 就比 launch clock 短很多,很容易出现 setup violation !

那么这种 violation 该怎么解呢?

两种思路: 1) 缩短 data path 或者 launch clock,   2) 垫长 capture clock 

首先,垫长 capture clock  不太可行,因为 gating cell 一般都比较靠近 source 点,后面 fanout 较多,影响可能比较大;

而缩短 data path 也不好做到,因为从 start register 到 gating cell 一般比较近,能够缩的余地不大;

所以综合考虑,缩短 launch clock path (即缩短T1)是最佳选择。

缩短 T1 可以用 float pin 来实现,

 set_clock_tree_exceptions   -float_pin   Reg1/CK   -float_pin_rise  0.5

 甚至可以考虑 抓出所有产生 enable 信号的 register,让它们单独 cts,不要和 gated clock 做 balance


 #######################################################

 一般 clock gating cell 是 AND 、OR 、latch、ICG ,常见的的一种 gating 结构如下图:


图中的 register 是用于同步 EN 信号,防止出现亚稳态或毛刺

如果将这个 reg 和 AND 封装起来做成单个cell,就是一个简单的 ICG cell。


此外,用 AND 做的 gating  cell 容易产生 clock glitch或 clipped clock,原因如下图:




 ##################################################################

典型的 clock gating check timing path 如下图:

图中gating cell 的 B 端是clk,A 端是 enable,A 端的电平变化可以控制 B 端的 clk 是否送出去,以此控制gating cell 的开关


首先 CTS 是去 balance “从source 到 C1(就是T1)” 和 “从 source 到 C2(就是T3+T4)” 这两段clock,即 T1 =~  T3+T4;而 gating check 时,launch clock path 是 从source到C1(就是T1),而 latch clock path 是 从source到B(就是T3),又因为gate cell 一般靠近source,所以这里 T3 比 T1 小得多,skew 超大,于是 gating check 就会出现较大的 setup violation。

那么这种 violation 改如何解呢?

两种思路: 缩短 data path 或者 launch clock path, 垫长 latch clock path

首先,垫长 latch clock path 不太可行,因为 gating cell 一般都比较靠近 source 点,后面fanout较多,影响可能比较大;

而缩短data path 也不好做到,因为从 start register 到 gating cell 一般比较近,能够缩的余地不大;

所以综合考虑,缩短 launch clock path (即缩短T1)是最佳选择。

缩短 T1 可以用 float pin 来实现,

 set_clock_tree_exceptions -float_pin C1  -float_pin_rise  0.5


其它与 clock gating 相关知识:

1. set_clock_gating_check  -setup  0.2   开启 gating check 并预留 0.2 的 setup margin,设置这个margin 可以压短 data path

2. DC 综合时可以用 set_clock_gate_latency,在综合时就考虑到 gating path 的 timing 问题

3. gating cell 一般是 AND ,OR ,latch,ICG 

原文链接:https://www.cnblogs.com/xiaoxie2014/p/9513026.html

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,294评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,780评论 3 391
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,001评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,593评论 1 289
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,687评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,679评论 1 294
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,667评论 3 415
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,426评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,872评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,180评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,346评论 1 345
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,019评论 5 340
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,658评论 3 323
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,268评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,495评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,275评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,207评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容