为什么ICG常出现setup违规

最新推荐文章于 2024-11-19 20:42:19 发布
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分类专栏： 数字IC
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本文探讨了数字IC后端设计中，集成时钟门控单元(ICG)对时钟树的影响。由于launchpathdelay和capturepathdelay的差异导致negativeskew，对setup时间造成不利影响。为解决这一问题，关键在于减小b值，即ICG与DFF之间的距离，以确保时序优化。博客深入分析了ICG布局的重要性以及其在设计流程中的策略。

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数字IC后端设计工程师修炼之路

如下图所示是一个典型的带有ICG（集成时钟门控单元）的时钟树。ICG连接到的DFF常会有一个反馈信号用以控制ICG的工作状态，但工具本身不会优化这样的路径。
launch path delay：a+b
capture path delay：a
所以会有一个negative skew对setup不利。所以要让b足够小，因而ICG距离DFF足够近。
在这里插入图片描述

Vivado使用误区与进阶【1.5】
qq_43416206的博客
08-09 809
是的，Vivado是timing driven的工具，意味着会尽力对slack最差的路径做修复，浪费了大量资源以及runtime. 其他net或者绕路，或者已经提前放弃，不作努力了.在set_clock_groups中这么用get_ports adc_clk_p是不对的， 可以写成 [get_clocks -of [get_ports adc_clk_p]]是的，如果加了忽略时钟的约束，那么布局布线工具对待跨时钟域的信号就直接布线，完全不去考虑setup和hold要求，因为根本没有这些要求.
【Power Compiler手册】9.时钟门控（3时钟门控风格）
QRBQ
06-20 433
可以使用 `set_clock_gating_style` 命令的 `-positive_edge_logic` 和 `-negative_edge_logic` 选项来指定时钟门控的集成时钟门控单元：`-positive_edge_logic [gate_list]` `-negative_edge_logic [gate_list]`。如果在某一级层次结构的更高级别不存在 `scan_enable`（`test_mode`）端口，则会创建一个 `scan_enable`（`test_mode`）端口。
ICG setup timing violation介绍？
m0_61003348的博客
09-14 8126
门控时钟(clock gating)在RTL级电路设计过程中进行低功耗优化常用方法，能够有效降低动态功耗（翻转功耗）。Clock gating cell 可以由与门，与非门，或门或者或非门构成，但很容易产生Glitch。在实际使用中，一般用ICG（集成门控时钟单元）来完成clock gating。 下图展示了glitch的产生原因 在CTS时钟树综合的时候，ICG不会被看作sink，通常放置在source点附近，因此就会出现如上图这种结果。上图可以看出，在分析DFF到ICG的setup timing
icg不支持mysql_为何ICG容易出现setup violation？
weixin_32954161的博客
03-04 430
ICG(Intergrated Clock Gating)作为low power的设计手法之一，已经在实际中得到广泛应用。它们能够在某些时候将某些clock关断从而达到降低功耗的目的。然而从时序的角度，经常会发生ICG的setup难以收敛的情况。为什么会出现这种情况呢？下图展示了一种简单的带ICG的clock tree结构：一般每个ICG会控制一个或多个DFF，通过某个DFF传递过来的控制信号控制...
[Note]ICG(时钟门控)为什么是用setup和hold检查
qq_41034231的博客
07-11 1627
那就先看 Master 锁存器是如何对输入数据进行锁存的，数据的路径如下图中的红线所示，当时钟 Clk 为 0 时，数据从 D 输入（假设数据输入为 0）经过反相器历时 t1，数据变成 1，经过与门历时 t2 数据变成 1，再经过或非门历时 t3，由于此时数据为 1，所以经过或非门 Q 端输出为 0，Q 端输出又作为下面的或非门输出为 1，并且在此历时 t4，最终在 Q 端输出 0，此时数据便顺利被锁存起来。触发器的hold时间，是clk到与门的时间晚于D到与门的时间，导致的hold时间。
数字芯片设计实现中修复setup违例的方法汇总
IC后端小白的博客
08-30 5026
数字芯片设计实现中修复setup违例的方法汇总 setup 的分析与优化贯穿数字芯片设计的整个过程，也是每位数字 IC 设计工程师必须掌握的基本技能之一。最好在开始后端实现之前就获得一个没有 Setup 违反的网表（Gate level Netlist），小编今天将从前端设计到后端...
秒杀数字后端实现中clock gating使能端setup violation问题
weixin_37584728的博客
05-09 3663
秒杀数字后端实现中clock gating使能端setup violation问题 点击标题下「蓝色微信名」可快速关注 昨天小编的粉丝们在我们微信技术交流群讨论到 clock gating 使能端 setup 的问题。微信技术交流群的福利就是这里面大家可以和各种大神互相交流，更重要的是小编是群主，什么好处你们懂的（微信技术交流群二维码在文章末尾，今天小编收到公众号推送的一个提问码，放在文章尾部，看看好不好玩，小伙伴们一起来玩玩体验下）。吾爱 IC 社区的小编发现还是有很多的工程师不太理解为何 clock g
ICC图文流程——(四)时钟树综合Clock Tree Synthesis
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weixin_46752319的博客
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ICC时钟树综合 时钟树综合就是指从某个clock的root点长到各个sink点的clock buffer/inverter tree。工具试图将某个clock所属的所有sinks做到相同长度，即尽可能的使一个时钟信号到达各个终端节点的时间相同。 ...
数字IC后端笔试面试题库 | 经典时序Timing计算题
weixin_37584728的博客
11-19 1324
数字IC后端笔试面试题库之经典时序Timing计算题
ICC 图文学习——LAB4：CTS 时钟树综合
Li_989898的博客
06-01 8552
  时钟树综合的定义：时钟网络从根节点逐渐插入驱动器（buffer、inverter）从而达到其叶节点，按照芯片时钟网络的约束要求产生时钟树的过程。   
综合阶段max_delay setup违例
旺旺家族的传说
09-03 1049
在综合阶段出现了setup 的违例而且十分严重， 尝试1: compile_ultra 打开auto_ungroup; violation有所下降,由50降为40左右; 尝试2:将时钟由25ns 翻一倍50，并将compile_ultra的 auto_ungroup; max delay/setup的violation被解决; (是不是在自己骗自己?) ...
（五）非常经典的setup和hold分析及违例修正方法
那么菜的博客
07-18 2874
总结为一句话：当前待传输的数据，相对于Capture edge来说，必须早来（setup time）晚走（hold time）。① T_dp：增加组合路径延时，通过插buffer、插delay cell、更换驱动、更换阈值的方法（组合逻辑深度的增加会增加芯片的面积、布线资源、功耗，可能产生在慢速工艺库条件下建立时间违例）图1为例，分析建立时间及保持时间。③ T_skew：采用positive skew(T_skew >0)，但是要注意可能引入的hold问题，以及前后级的margin问题。
ICG latch
Rosa_zz的博客
11-07 2839
Integrated Clock Gating Cell Clock gating is a common technique for reducing clock power by shutting off the clock to modules by a clock enable signal.Clock gating functionally requires onl
十几种修复setup和hold违例的方法
a617561994的博客
09-09 4485
在逻辑和物理上都应该尽量靠近capture端，也就是endpoint。在逻辑上更靠近endpoint能够保证插入的cells只会影响到有violation的path，物理上更靠近endpoint能够有效避免DRV，因为修hold时加入的cell普遍驱动能力较弱。的本质是一个时钟周期内上一级寄存器锁存的数据无法正确的传输到下一级寄存器并被正确地锁存，也就是数据跑的太慢了。插入buffer或者delay cell的位置，是靠近launch端还是capture端，还是并无任何要求呢？
握手信号出现时序违例怎么办
Bradji的博客
05-10 946
如果你参加过IC校招面试，自然会被问到“setup/hold的概念，以及setup/hold违例怎么办？” 这时候，你肯定会立马在脑海中从打拍或者插buffer两个答案中选一个。但是在实际项目中，往往没有这么简单。举一个实际的场景： AXI master和AXI slave这一簇信号出现setup时序违例怎么办？ 1、从AXI master 到AXI slave 出现setup违例; 2、从AXI slave 到AXI master出现setup违例； 3、两者都出现setup时序违例。.
Timing optimization for ICG
zhenhuagege的博客
10-11 928
ICG Timing
setup,hold修复
Yansiwei777的博客
11-06 2985
信号完整性（SI，signal integrity）violation的一种，SI据我所知也就只和crosstalk有关。对于case1的解决方案在发生以下情况不适用，在同一工作条件下，前一个模块存在hold违例，经过插buffer修正，却因此导致下一个模块存在setup违例。4）换setup/hold corner下skew更小的cell，如Iwt,这样setup和hold互卡情况会缓解。2）路径上的crosstalk（串扰）过大，对setup和hold都有影响。2）clock的ndr设置好。
综合学习以及经验
weixin_47757898的博客
04-26 2092
14、通常情况下，综合工具会把以下几种cell库都吃进去，然后根据timing约束，由综合工具在满足timing约束的情况下自动选择使用什么cell，大部分情况下三种cell都会使用，在timing比较吃紧的path上会大量使用LVT cell，timing裕量比较大的地方使用HVT/SVT cell。3、retiming，当组合逻辑太复杂时，RTL中只需要在输出Y连续打三拍，综合时compile_ultra-retiming，工具会自动拆分复杂的组合逻辑OP为op1，op2，op3,并插入寄存器，
verilog ICG是什么
最新发布
03-14
<think>嗯，用户问的是Verilog中ICG的概念，也就是集成时钟门控。首先，我需要回忆一下ICG的基本定义。记得ICG是Integrated Clock Gating的缩写，主要用来降低功耗，通过门控时钟来控制电路的开关。用户可能是在设计低功耗电路时遇到了相关需求，或者在学习如何优化时钟网络。 接下来，要说明ICG的原理。ICG模块通常由锁存器和与门组成，锁存器在时钟低电平时保持数据，与门则在使能信号有效时传递时钟信号。这样可以在不必要的时候关闭时钟，减少动态功耗。需要确认工艺库是否提供现成的ICG模块，还是需要自己实现。根据引用[1]，先进工艺库会直接提供，但了解原理很重要。 然后，Verilog中的实现方式。用户可能需要代码示例，比如用锁存器和与门组合。不过实际设计中可能直接调用库中的ICG单元，比如CLKGATE。代码示例要符合语法，同时解释关键点，比如避免毛刺和时序问题。 用法部分，需要强调同步设计，避免异步复位，以及综合约束的重要性。引用[2]提到ICG分频的优点，比如工具优化和自动识别分频时钟，但占空比可能不是50%。这可能影响用户的设计选择，特别是对时钟占空比有要求的场景。 应用场景方面，低功耗设计是重点，比如移动设备。此外，动态频率调整和多时钟域管理也是常见用途。引用[3]提到跨时钟域的处理方法，虽然ICG不直接处理跨时钟域，但在多时钟系统中可能结合使用，比如门控不同模块的时钟以减少亚稳态风险。 注意事项部分，要提到毛刺和使能信号的稳定性，以及工艺依赖性。用户需要注意使能信号在时钟低电平期间保持稳定，避免出现意外行为。同时，不同厂商的ICG实现可能有差异，需参考文档。 相关问题部分，需要覆盖ICG与普通门控的区别、实现方法、功耗影响、跨时钟域关系、优缺点以及FPGA中的应用。这些问题可以帮助用户深入理解ICG的各个方面，尤其是引用中提到的内容，比如ICG分频的优点和限制，以及跨时钟域的处理方法。 最后，确保回答结构清晰，分点说明，并正确引用参考资料。用户可能需要实际代码和具体应用示例，所以提供简洁的Verilog代码片段会有帮助。同时，强调ICG在低功耗设计中的重要性，以及如何正确使用以避免常见问题。</think>### Verilog中ICG（集成时钟门控）的定义与用法解析 #### 一、ICG的定义 ICG（Integrated Clock Gating）是数字电路中用于动态控制时钟信号的核心模块，通过**门控时钟**技术降低动态功耗。其核心原理是：在电路模块空闲时关闭时钟信号，避免无意义的翻转消耗能量[^1]。 --- #### 二、ICG的电路原理 ICG的典型结构包含锁存器（Latch）和与门（AND）： $$ \text{ICG\_cell} = \text{Latch} + \text{AND\_gate} $$ 1. **锁存器**：在时钟低电平（CLK=0）时锁存使能信号（EN），确保信号稳定 2. **与门**：仅在使能有效时传递时钟信号 ```verilog // Verilog行为级描述 module ICG ( input clk, input en, output gclk ); reg en_latched; always @(clk or en) begin if (!clk) en_latched <= en; // 低电平锁存 end assign gclk = clk & en_latched; // 门控输出 endmodule ``` --- #### 三、ICG的典型用法 1. **RTL级调用**（以TSMC 28nm库为例）： ```verilog CLKGATE u_icg ( .CLK (clk), // 原时钟 .E (en), // 使能信号 .TE (1'b0), // 测试模式使能（通常接地） .GCLK (gclk) // 门控后时钟 ); ``` 2. **设计规范**： - 使能信号（EN）必须在时钟低电平时保持稳定[^1] - 禁止使用异步复位控制ICG使能 - 需要设置`set_clock_gating_check`综合约束 --- #### 四、关键应用场景 1. **低功耗设计**：动态关闭闲置模块时钟（如CPU协处理器） 2. **动态频率调整**：结合DVFS技术实现能效优化 3. **多时钟域管理**：配合跨时钟域同步技术（如握手协议）使用[^3] --- #### 五、设计注意事项 | 风险点 | 解决方法 | |---------------|------------------------------| | 毛刺产生 | 严格满足锁存器建立保持时间 | | 使能信号异步 | 增加两级同步器 | | 工艺依赖性 | 调用工艺厂商提供的标准单元 | ---
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