ASIC后端設(shè)計(jì)中的時(shí)鐘樹(shù)綜合

經(jīng)過(guò)eneounter自動(dòng)時(shí)鐘樹(shù)綜合后，查看其CTS時(shí)序報(bào)告，如圖4所示，發(fā)現(xiàn)時(shí)鐘elk_pad的最大偏移值達(dá)到了152．4 ps，這樣與目標(biāo)值還有很大差距。經(jīng)過(guò)timing Debug跟蹤時(shí)鐘信號(hào)，如圖5所示，從中找出一些Skew較大的線路，如從fft4442_inst／CT／M3_R_reg／Q到fft4442 _inst／PEII／pc42_in4_reg_76_／RN的延時(shí)太長(zhǎng)，達(dá)到了27．035 ns，因?yàn)檫@樣的線路與其他信號(hào)線的延時(shí)相差比較大，它們之間的Skew就很容易違規(guī)，必須減小它們的延時(shí)來(lái)減小Skew。

再進(jìn)一步查看該線路，發(fā)現(xiàn)有些單元，如FFDCRHD1X延時(shí)達(dá)到13．483 ns，HAND281HD1X延時(shí)達(dá)到8．578ns，INVHDPX也達(dá)到了4．209ns，而且該線路還插入了不少BUFHD1X，由于此類buffer的驅(qū)動(dòng)能力太小，從而導(dǎo)致了該線路的延時(shí)過(guò)大。于是，采用第二類修復(fù)辦法：替換(r-e_sizing)驅(qū)動(dòng)能力不一樣的buffer。于是調(diào)用Interactive ECO功能，手動(dòng)將延時(shí)太長(zhǎng)的單元FFDCRHD1X、HAND2B1HD1X等的尺寸替換為更大的，從而加強(qiáng)其驅(qū)動(dòng)能力，并將部分BUFHD1X替換成BUFHD4X等，再做了PostCTS optimization后，再進(jìn)行時(shí)序分析，這樣經(jīng)過(guò)幾輪反復(fù)的修復(fù)，降低了一些線路的延時(shí)，終于將時(shí)鐘CLK的Skew降到了93．3ps，如圖6所示，滿足了設(shè)計(jì)要求。從eneounter的CTS報(bào)告中可以看出，加上有針對(duì)性的手動(dòng)修復(fù)之后，對(duì)Skew的減小有明顯效果。

3 結(jié)語(yǔ)
隨著集成電路設(shè)計(jì)尺寸的減小和芯片運(yùn)行頻率的提高，時(shí)鐘偏移已經(jīng)成為影響ASIC芯片性能的關(guān)鍵因素。本文以對(duì)FFT處理器芯片的時(shí)鐘樹(shù)綜合為例，分析了時(shí)鐘偏移的產(chǎn)生機(jī)理及影響，從布局階段就開(kāi)始關(guān)注時(shí)序的優(yōu)化，進(jìn)行了一系列的優(yōu)化設(shè)置。經(jīng)過(guò)時(shí)序分析證明，采取工具自動(dòng)綜合和手動(dòng)修復(fù)相結(jié)合的辦法，容易滿足設(shè)計(jì)要求，不僅可以提高綜合效率，還可以保證優(yōu)化的有效性。