后端基本概念.docx
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后端基本概念
后端基本概念
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为了方便大家尽快找到需要的话题,经icfb版主建议,编辑这个数字后端的FAQ。
如果您是初学者,建议先搜索相关的资料,读读其他人的帖子,一些基本概念在那里都已经讨论过了。
如果您已经有2年以上的实战经验,下面这些雕虫小技就不太值得您去浪费时间了。
先说说作为一个有经验的后端(暫不包括DFT工程师和layout工程师)工程师,需要掌握哪些知识4个级别:
1)知道一些基本概念,2)简单地掌握这门技术,3)熟练4)精通
半导体工艺--2RTLcoding--2综合--2时序约束--3ApR--3DFT--2DRc/LVs--3仿真--2形式验证--2
以下是FAQ分类:
2楼:
时序约束,sTA3楼:
综合Dc/Rc
4楼:
ApR(floorplan,place,cTs,route)5楼:
验证(Lec,DRc,LVs等)6楼:
DFT7楼:
低功耗8楼:
面试9楼:
名词解释
时序约束,sTA
(1)clock
Q1.1什么是同步时钟?
时钟频率是整倍数,并且相互之间的相位是固定而且相差可预知的,才可以称得上是同步时钟。
其他的都算异步时钟。
比如,
5m,10m是同步2m,3m一般算异步
一个时钟,输出到另一个芯片中,转一圈后,以同样的频率返回到自己的芯片,因为无法确定时钟在另一个芯片里面的latency,所以输出的时钟与输入的时钟算异步
一个时钟进到2个pLL,就算那2个pLL的输出频率相同,一般也算是异步时钟,除非你de-skew
Q1.2如何处理同步时钟?
设计要求严格的公司,就算是同步时钟,数据在同步时钟间传送时,依然要用meta-stabilityFF,可以set_false_path
如果放松要求,不用meta-stabilityFF,则同步时钟之间是realpath,做cTs时,同步时钟要clocktreebalance。
注意不同频率的同步时钟的最小时间间隔被用来检查setup
如果上升下降沿混用的话,setup的时间间隔就只有半个时钟周期了
Q1.3如何处理异步时钟?
很简单,set_false_path
注意要fromAtob,同时要frombtoA
Q1.4如何定义时钟?
create_clock如果指定某个pin/port,就是实时钟,如果没有指定pin和port,就是虚拟时钟
巧妙利用waveform选项可以做出不同波形的时钟
被定义成时钟的net,在综合时,自动带有idealnetwork和dont_touch的属性。
但是当它被用作data计算延迟时,idealnet的属性会自动消失
时钟会自动穿过逻辑单元,停在时序单元的时钟端,所以用FF产生的分频时钟要再用create_generated_clock定义一次
Q1.5如何处理多选一时钟?
在实际应用当中,如果这几个时钟不会同时出现的话,则在定义时钟时,只选择最快频率的就可以了
如果是多个时钟同时出现,可以用set_case_analysis选一个,
也可以放它们全都过去,但是在mux后面把它们之间set_false_path
Q1.6巧妙定义时钟
直接在分频FF的Q端定义generatedclock时,有时会把分频FF的时序打掉,解决办法是在分频FF的Q端加一个时钟buf,从那个buf的输出端定义generatedclock,从而保证分频FF自身的时序完整
如果从sourceclock到generatedclock之间有多条路径,你希望pT用指定的一条路径来计算时序的话,可以用set_case_analysis,set_disbale_timing或者一级一级地定义generatedclock来引导pT达到你的要求
分频器时序约束问题
时序分析中同一时钟的不同路径问题
请教如下要求的clock在pt中应该怎么create
怎样设set_case或者别的,才能让pt选择同一条clockpath
Q1.7什么时候需要设置latency?
latency分为sourcelatency和networklatency两种。
sourcelatency是源时钟自带的,networklatency就是cTs后的clocktreeinsertiondelay。
在综合时,一般不需要latency,除非,
已知不同clock带有不同的sourcelatency,并且它们之间有时序要求预知不同clock会有不同的clocktreeinsertiondelay,不想平衡它们,但是要满足他们之间的时序要求
做完cTs后,要把networklatency去掉
请问set_clock_latency设太大会有什么不好
Q1.8如何设置uncertainty
clockuncertainty分为setup和hold,precTs和postcTs几种不同的情况一般的处理原则是:
precTs,setup:
uncertainty=pLLjitter+预估的clockskewprecTs,hold:
uncertainty=预估的clockskew
postcTs,set_propagate_clock[all_clocks]postcTs,setup:
uncertainty=pLLjitterpostcTs,hold:
uncertainty=0
有时fundry要求holduncertainty保留一定的量,这时就把那个保留量加到上面的公式中
sdc文件中对clk的uncertainty、transition、latency的设置
(2)Io端口的约束
Q2.1如何加Io端口的约束?
最普通的方法是
对输入端,set_input_delay,set_driving_cell(也有用set_input_transition的,但是不多见)
对输出端,set_output_delay,set_load对时钟端,set_clock_transition
dc综合时的clocktransition应该参考什么设定?
set_drive,set_load
Q2.2哪些端口不需要约束?
静态信号可以set_false_path,比如reset,test_mode,function_mode_select不能真的什么约束都不加
Q2.3什么样的reset信号可以set_false_path?
如果在工作时,reset信号有效时,时钟信号不翻转,就可以set_false_path如果reset信号动作时,时钟也有动作的话,就不能set_false_path
Q2.4像reset那样的highfanout信号需要设定为idealnet吗?
如果是falsepath的话,可以设为idealnet
一般不需要设为idealnet,让Dc加入buffertree后,有利于估算功耗和面积
Q2.5如果有一组输出信号,需要他们之间对齐,但是不太在乎有多大的延迟,这时应该如何约束?
如果有输出时钟的话,在那个输出时钟端口定义一个generated_clock,其它信号的output_delay都相对于这个generated_clock而定。
只要有max和min,就可以把所有信号卡在一个范围之内
如果没有输出时钟的话,用set_output_delay-reference_pin
Q2.6如何计算input和outputdelay?
如果是block的input和outputdelay,可以预先分配,比如输出端,输入端各1/3,中间的连接1/3
block的端口最好都flop-in,flop-out
如果是chipIo,要度其他芯片的Io时序和电路板上面的延迟,比较麻烦
set_input_delay的时间设置
(3)DRV
DRV有时也加DRc,与物理检测的DRc不是一个概念DRV包括,
set_max_transition与工艺相关,65nm的话,在0.6ns左右set_max_fanout与工艺相关,一般在12~20之间set_max_capacitanceset_max_powerset_max_area
(4)falsepath,multicyclepath
Q4.1什么情况下需要set_false_path?
异步时钟之间,
到meta-stability的第一个FF路径,静态信号
Q4.2何时会用到multicycle_path?
太长的path,
不会每个周期都变的信号
注意:
在RTL中,前端一定要多周期工作一次的功能
一般set_multicycle_path-setup
要同时写set_multicycle_path-hold
(5)wireloadmodel
wireloadmodel是一种简单地根据fanout来估算wiredelay的方法,在综合时,一般根据设计的大小选择对应的wLm
有时也会用zerowireloadmodel,这时的clockperiod要相应减小15~25%,或者clockuncertainty增加15~25%
set_wire_load_model两种模式top和enclosed到底有什么区别?
更加准确的计算wiredelay的方法是Dctopo和Rcphysical,他们在综合时会粗略地做个place,然后根据距离来计算延迟
(6)clockgating
Q6.1如何加clockgating?
局部的clockgating在综合时,会自动加进去。
加clockgating后,不但会减小功耗,还会改善时序,因为本来到D端的逻辑,一部分被移到cK端了,简化了D端的逻辑整个block的clockgating,一般直接在RTL里面加,因为Dc没有那么聪明
Q6.2需要对clockgating加什么特别的约束吗?
如果使用标准库里面的Icg单元,不需要附加任何特别的约束,前后端的工具都认得它
如果用latch+and自己搭的clockgating,你要对那个and单元set_disable_clock_gating_check,还要告诉后端,一定把latch和and摆在一起
一般只在没有动态切换时钟时,才可以用一个and/or做clockgating,这时也要set_disable_clock_gating_check
clockgatingcell约束
某个domain的clk通过gating关断重启后,对这个domain做复位有没有必要?
(7)case_analysis
set_case_analysis可以强制某个node为0/1
这个0/1会沿着纯逻辑组合单元向前传送,如果没有特别设定的话,会停在时序单元上注意,只是是向前传,不会向左右2边和向后传
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