静态时序分中的case analysis传播分析

在使用静态时序分析工具的时候，通常会遇到case analysis的情形，但是由于时序分析工具的静态分析属性，工具会自动传播case value，常规的时序分析命令不能很好的表达case value的形态，这里介绍一种比较简洁的方法来处理这类情形，闲言少叙，ICer GO！

case value的配置和传播（propagation ）

静态时序分析工具对于SDC里边的case analysis配置（set_case_analysis）会进行静态传播：

• 组合逻辑：Z <= A * B （与门）
  • 如果A==0，B没有case，则Z=0，case 传播
  • 如果A==1，B没有case，则Z不确定，case 不传播
• 时序逻辑：Q <= CP_edge * D
  • 由于Q是一个CP的edge来传递D，并非直接的静态传播，所以无论CP/D被配置成何种case，都不会传播到Q上。

基于上述原理，工具在对SDC进行分析的时候，会先把SDC里的case analysis进行传播分析，而后会得到每一个被确定的case value，用户可以使用使用下面两种方法获得设计中的case value （这里以S家的工具为例）

• report_case_analysis -all: 获得数据库中所有被施加（case analysis或者静态传播）的pin 和对应的case value
• get_attribute [get_pin $pin] case_value: 获得制定pin （$pin）上的case value

case value对于report_timing的影响

但是，基于静态时序分析的原理，如果一个pin具了case value的属性（0/1/rise/fall etc.），那么它就不具备时序传播的属性了。简言之就是：case value会把timing arc的传播结果所复写，这样会导致常规的时序分析命令没法去报告具备case value上的路径信息了（PS：这个也也符合常理，你都拥有静态的case value了，那么时序分析也就没有意义了）。如果用户尝试去报告这样一个节点，通常会遇到下面的No paths的情形：

这个是因为EP上的常值导致的：

分析case value传播（propagation ）的正确方式

但是对于某些情形，用户对pin上的case value有了疑问，这个时候就需要去查验这个pin上的case 的传播源头（propagation source），用户就需要跳脱传统的report_timing指令，而换为使用下面的方法进行追溯了（trace）

面对case_analysis的定义，由于芯片的规模越来越大，在不同模式下，工具需要通过当前模式下的SDC对整个设计的case_analysis进行演算，从而让可以确定的常数进行全芯片传播，这样才能达到静态分析芯片的目的。
对于需要当前数据库中的某一个点的case value来源的需求，通常常值传播是不能使用report_timing来报告路径的，

• all_fanin -trace_arc enabled -to $input_pin：剔除case analysis影响下，返回所有enabled fanin 信息的一个集合
• report_transitive_fanin -to $input_pin -trace_arc enabled：剔除case analysis影响下，返回enabled fanin 传播路径的细节
  如果是为了追溯case value的传播路径，这里推荐使用第二个命令，示例如下：
  
  
  对应的transitive类似下图：

当然，PT默认的报告只是打印了case的传播路径，但还不是很明显的看到case的传播影响，这里使用一个proc就可以生成下列的一个对用户更为友好的报告：

从上图可看到，这个case的源头是来自于：mode/O的这个case，具体到transitive连接如下图所示：

所以可以看到，PT提供了这个命令可以很好的trace case value的传播，从而抵达实际驱动ff节点，对于用户分析case value提供了跟多的选项，当然，proc的作用也是可以让每个节点的case value直接输出到report里边，这样就可以很好的去判断case 的传播路径。
类似的，除过查看扇入fanin，PT也有提供扇出fanout的类似如下命令：

• all_fanout -trace_arc enabled -from $output_pin：剔除case analysis影响下，返回所有enabled fanout 信息的一个集合
• report_transitive_fanout -from $output_pin -trace_arc enabled：剔除case analysis影响下，返回enabled fanout 传播路径的细节

PS：具体PT的proc脚本会上传到星球，请各位按需取拿

【敲黑板划重点】

在大型芯片里边的case 传播会非常的复杂，很多时候不是很好分析，利用PT的命令结合自研proc，可以很好的追溯出case value的传播路径，以前可能需要用verdi查看的问题，从现在开始，就可以使用静态工具进行高效分析了

参考资料

Synopsys Using the Synopsys® Design Constraints Format Application Note
Synopsys PrimeTime® Suite Tool Commands