通常RTL设计要求对芯片/module的输入信号进行reg_in打拍处理,对芯片/module的输出也要求做reg_out打拍处理,这是良好的代码习惯,为时序收敛留下足够裕量,也避免顶层例化综合后的子模块时出现模块间IO时序不满足的情况。综合阶段可根据设计工艺需求,设置IO的input/output为时钟周期的40%-60%。
但是,芯片timing sign-off阶段会偶尔遇到IO时序少量违例,比如,输入reg的hold违例、输出reg的setup违例,本质原因是EDA时序分析工具会在输出输入外部假定一个理想化的不带clock propagation time(时钟传递时间)的寄存器做时序分析。
比如,在set_propagated_clock命令后,下图左边寄存器的CLK1端就不带clock propagation time(时钟传递时间),而CLK2(与CLK1同频同相)就带insertion delay, 拥有时钟latency,这样输入IO的hold违例就可能发生,setup反而更容易满足。
同理,在set_propagated_clock命令后,输出IO的setup违例就可能发生,hold反而更容易满足。
以输出IO的register的setup建立时间为例,launch clock的data path上由于存在1.5ns的propagation time/clock latency,发生了时序违例。这是因为外部假定的register是没有propagation time/clock latency。而保持时间则反而容易满足。
虚拟时钟应运而生,那么创建虚拟时间有什么好处呢?
create_clock -name vclk -period 10,不用指定clk pin/port
set_input_delay 8 -clock vclk [get_ports data_in]
set_output_delay 8 -clock vclk [get_ports data_out]
EDA工具会基于虚拟时钟,根据芯片/模块内部时钟的实际insertion delay评估IO外部假定寄存器的propagation time(时钟传递时间),这样时序分析就可以规避不必要的“假”违例,当然也可以不指定virtual clock,只是每次分析时序时都需要检查并排除这种“假”违例,影响了工作效率。
原文链接:https://www.pianshen.com/article/44131916308/
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