DC学习(9)综合后处理时序分析

DC时序分析与内部嵌入的时序分析仪(STA)

一:编译及编译后步骤

1:  第一次综合

    compile_ultra | -no_boundary | -no_autoungroup | -scan | -timing | -retime

2:  查看时序

    report_constraint -all_violation

    report_timing

3:  若第二步时序检查有violation,则可进行group_path增添路径,优化多条路径,改进时序约束等等。

   group_path -critical -weight ......

4:再次编译

    complile_ultra......

5:   若violation还有,继续修改,若violation改进不了,则返回rtl代码阶段,修改代码。

二:report_timing

1:check_timing与report_timing区别

  check_timing:检查路径是否都有约束,约束是否完整,在综合之前检查;

  report_timing:检查时序有没有问题,在综合之后检查。

2:时序报告的查看 

  下面主要介绍时序报告的检测,毕竟timing is everything。关于时序报告的查看,前面也讲得很清楚了,这里再来具体讲述一下。  

  Design Compiler中,常用report_timing命令来报告设计的时序是否满足目标(Check_timing:检查约束是不是完整的,在综合之前查看,要注意不要与这个混淆)。

时间报告有四个主要部分:

·第一部分是路径信息部分,如下所示:

                    

主要报告了工作条件,使用的工艺库,时序路径的起点和终点,路径所属的时钟组,报告的信息是作建立或保持的检查,以及所用的线负载模型。

 

·第二部分是路径延迟部分,                  

  这个路径延迟部分是DC计算得到的实际延迟信息;命令执行后,对于下图中的路径,得到的一些路径信息,有了单元名称(point通过该单元的延时Incr),经过这个单元后路径的总延时等信息:

                 

上图的解释:

  路径的起点是上一级D触发器的的时钟端。

  input external delay:(由于上一级D触发器的翻转(路径的起点也就这里)、芯片外部组合逻辑而经历的)输入延时约束(set_input_delay),也就是数据到达芯片的数据输入管脚的延时建模,这个延时是1ns;r表示上升延时,f表示下降延时

  clock network delay(idle):时钟信号从芯片的端口到内部第一个寄存器的延时是0.5ns;

  Data1(in):芯片输入端口到芯片内部真正数据输入端之间的线延时,是0.04ns。(可以认为是管脚的延时)

  U2/y : 这里,前面0.12表示u2这个器件的翻转/传输延时,意思是从这个器件的数据输入端(包括连线),到输出端y的延时是0.12ns。后面的1.66的意思是从路径起点到u2的y输出的延时是1.66ns.

  ...

  最后u4/D:这里就是终点了,D触发器的数据输入端;当然终点也可能是芯片的输出端口。

  报告中,小数点后默认的位数是二,如果要增加有效数(字),在用report_timing命令时,加上命令选项“-significant_digits"。报告中,Inc:是连线延迟和其后面的单元延迟相加的结果。如要分别报告连线延迟和单元延迟,在使用report_timing命令时,加上命令选项"-input_pins"。

  report_timing -max_paths 2 ;#可指定一个组的两条路径

  report_timing -nworst 3 -max_paths 2 ;#report一个组内的两条最差路径

·第三部分是路径要求部分,如下图所示:

                 

这个路径要求部分是我们约束所要求的部分;值-0. 06从库中查出,其绝对值是寄存器的建立时间。值2.17为时间周期加上延时减去时钟偏斜值再减寄存器的建立时间(假设本例中的时钟周期是2 ns)。

 

·第四部分是时间总结部分,如下图所示:

                 

DC得到实际数据到达的时间和我们要求的时间后,进行比较。数据要求2.17ns前到达(也就是数据延时要求不得大于2.17ns),DC经过计算得到实际到达时间是2.15ns,因此时序满足要求,也就是met,而不是时序违规(violation)。时间冗余(Timing margin),又称slack,如果为正数或‘0',表示满足时间目标。如果为负数,表示没有满足时间目标。这时,设计违反了约束(constraint violation)。

3:timing_report的选项与debug

  在进行静态时序分析时,report_timing是常用的一个命令,该命令有很多选项,如下所示(具体可以通过man进行查看):

                 

  我们可用report_timing的结果来查看设计的时序是否收敛,即设计能否满足时序的要求。我们也可以用其结果来诊断设计中的时序问题,对于下面的报告,

           

外部的输入延迟为22 ns,对于时钟周期为30 ns的设计,显然是太大了。设计中,关键路径通过6个缓冲器,需要考虑这些缓冲器是否真的需要;OR单元的延迟为10.72ns,似乎有问题。关键路径通过四个层次划分模块,从模块u_proc,经模块u_proc/u_dcl,经模块u_proc/u_ctl,到模块u_int。前面我们说过,DC在对整个电路做综合时,必须保留每个模块的端口。因此,逻辑综合不能穿越模块边界,相邻模块的组合逻辑并不能合并。这4个层次划分模块使得DC不能充分使用组合电路的优化算法对电路进行时序优化,是否考虑需要进行模块的重新划分。

三:查看violations

  report_constraint -all_violation

1: 规则

  查看是否有timing违规:hold time violation在后端可优化,所以可忽略;set time violation需要解决。

  查看DRC是否有违规:一定要解决掉。

  查看area是否有违规:有时可忽略。

2: 例子:

               

当然有时候并不是真正的设计违规,有可能是约束设计过紧,有可能是设计的输入延时太紧导致violation,比如前面那个实战中,综合得到的结果是可以满足要求的,但是由于约束不当而导致DC爆出违规。

四:查看分组优化结果:

  主要是查看路径分组之后,路径的时序情况是什么样的,如下所示:

               

五:DC内部集成STA工具(static timing analyse)

 计算每条路径实际延时信息,与期望延时(约束延时)做比较,看是否有violation

原文地址:https://www.cnblogs.com/xh13dream/p/8782985.html