面向有挑戰(zhàn)性功能塊的時(shí)序收斂技術(shù)

粉色單元是門控單元；黃色單元是時(shí)鐘樹緩沖區(qū)；線是時(shí)鐘樹飛線。

3個(gè)圖片為：
左：第1和第3種方法的fix cell階段。
中：第3種方法中的fix clock階段。
右：第2種方法中的fix clock階段。

圖5顯示的是：無(wú)fix cell階段克隆，時(shí)鐘門控單元少了許多，但時(shí)鐘緩沖區(qū)卻多了許多。原因之一是：CTS將門控單元后時(shí)鐘樹往上移動(dòng)，因此對(duì)克隆的需求也減更少發(fā)。

進(jìn)一步研究我們又有了其它發(fā)現(xiàn)，這可能是對(duì)‘為什么第3種方法門控單元更少’的另一種解釋。見(jiàn)圖6：

圖6是2張fix cell volcano中門控單元分布連接圖。圖中所顯示的只有觸發(fā)器（flops），其它模式單元?jiǎng)t是隱藏的。左圖無(wú)克隆，右圖有克隆。左圖中，所有連接資源都來(lái)自時(shí)鐘樹根；右圖中，功能塊有明顯克隆過(guò)的門控單元樹結(jié)構(gòu)。

圖6顯示了一個(gè)有趣的地方：如沒(méi)有fix cell階段門控克隆，觸發(fā)器的布局會(huì)更為緊密些。這已是對(duì)許多案例觀察的結(jié)果。一種可能解釋是：由相同原始門控單元所控制的觸發(fā)器在布線期間有直接連接，因此相比那些由于門控單元不同而中斷連接的克隆試驗(yàn)，它們的布局更為緊密。

圖7是 fix clock volcano中時(shí)鐘門控單元分布圖：

與之前案例一樣，若無(wú)fix cell階段克隆，所需時(shí)鐘樹元素將更少。在這個(gè)案例中，出于觸發(fā)器布局更緊密的原因總負(fù)載更低，因此所需的門控單元/時(shí)鐘樹元素更少。

在那些測(cè)試案例中，第2種方法的門控單元數(shù)量要比第1和第3種方法少了30~50%。盡管第2種方法需要在門控單元后創(chuàng)建時(shí)鐘樹，但門控單元面積的降低是創(chuàng)建時(shí)鐘樹這種額外面積所無(wú)法比擬的，因此最后總面積的贏家是第2種方法。

從時(shí)序角度來(lái)看，如果觸發(fā)器間連接不太復(fù)雜，那么在第2種方法中觸發(fā)器布局更緊密的設(shè)置將有助于降低路徑上負(fù)載，進(jìn)而在統(tǒng)計(jì)時(shí)獲得更好時(shí)序，這是實(shí)際設(shè)計(jì)中最常見(jiàn)情況。

通過(guò)比較這些方法來(lái)找到一個(gè)最好的時(shí)鐘門控克隆方式的想法源自于一個(gè)真實(shí)案例。在這個(gè)案例中，時(shí)鐘的時(shí)序非常棘手，帶有高度復(fù)雜的組合邏輯。上百個(gè)最高失效端點(diǎn)都是門控單元使能引腳，導(dǎo)致了“門控克隆需針對(duì)這個(gè)功能塊進(jìn)行優(yōu)化”的想法。這個(gè)功能塊的最佳結(jié)果是只fix cell階段克隆、無(wú)fix clock階段克隆。后布線優(yōu)化圖可獲得超過(guò)50ps的更好結(jié)果。原因之一是fix cell階段克隆將會(huì)在這個(gè)階段更早期就暴露出使能引腳相關(guān)違規(guī)，那么Talus就可更早地對(duì)它進(jìn)行優(yōu)化。