静态时序分析的基本方法08

这一生的挚爱 提交于 2020-02-12 11:16:22

        时序优化

       解决时序收敛的问题也是静态时序分析中的主要工作。静态时序分析中可以通过自动和手动两种方式完成物理上和时序上的优化工作,其优化时序 的类型主要分为建立时间、保持时间和时序设计规则3钟。

        1.基本方法

        优化建立时间和时序设计规则的基本方法由如下几种。

        (1)改变单元 位置

        不合理的物理位置会使信号线过长而导致线负载和线延时变大,从而影响时序收敛,如下图所示。

        可以通过优化单元的物理位置来达到提高时序性能的目的,如下图所示。

        (2)改变单元大小

        通常标准单元库提供了多种驱动能力,由于在相同激励和负载下,其延时与驱动能力近似成线性关系,驱动随驱动能力的增大而递减,因此把由于负载过大导致延时恶化的单元调整为驱动能力更大的同类型单元,可以改善时序性能。同样,驱动能力小的同类型单元其对前级驱动单元所体现的负载电容也较小,如果将驱动力大的负载单元换成驱动力小的负载单元,可以减少前级驱动单元的输出负载 ,从而改善前级驱动单元的时序性能。

        (3)插入缓冲单元

        随着工艺尺寸的不断缩小,其线延时增加与线长近似成正比指数性关系,而增加缓冲单元个数与延时近似成正比线性关系。那么在单元位置比较合理,同时单元驱动力已经达到最大时的情况下,如果单元驱动信号线负载仍然过大而导致延时过大的情况,可以通过在长距离信号线中间增加合适的缓冲单元来提高延时性能,如下图所示。

        (4)删除缓冲单元

         如果设计中存在插入缓冲器单元不合理的情况,那么可以通过删除导致降低时序性能的缓冲单元,来达到优化性能的目的。比如在修复建立时间时,由于插入了延时过大的延时单元而导致保持时间违反,而这种延时单元也属于一类特殊的缓冲单元,那么可以删除这种导致降低时序性能的缓冲单元。

        (5)重分配负载

        在设计中存在扇出负载不合理的情况,如下所示。

        那么可以通过插入缓冲单元重新分配扇出负载来达到优化时序的目的,如下图所示。

        (6)时钟有用偏斜

        它可以用于优化时序性能,其工作原理就是在两个串行的时序路径中,通过借用其中一条时序路径的延时余度的方法来修复另一条时序路径上时序违反的问题。 

        2.优化保持时间的基本方法

        优化保持时间的方法相对简单,主要是插入延时单元的方法。由于延时单元具有相对较长的单元本征延时的特点,通过插入延时单元来显著增加时序路径整体延时来达到满足建立时间要求的目的。

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