【Basking Rootwalla】真正理解setup time/hold time（二）

算是转的原文 http://www.edaboard.com/thread139461.html#post604717

核心就是setup time和hold time

HOLD violations are dangerous than SETUP.

To keep it simple way, SETUP timing depends on the frequency of operation. But HOLD time is not.

先来定义几个后面会用到的变量

Tclk    = Frequency of operation (can be variable)
Tcq     = Flop clock to Flop q delay (fixed/constant)
Tcomb   = Delay on the combinational logic between the Flops (can be variable)
Tsetup  = Setup time of a Flop (fixed/constant)
Thold   = Hold time of a Flop (fixed/constant)
Tskew   = Delay between clock edges of two adjacent flops (delay offered by clock path) (can be variable)

 

一、首先来看setup time，其正常工作要满足的公式为

Tclk > Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew

如果出现了setup violation那么就意味着上面的公式变成了

Tclk < Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew

我们分两种case来考虑出现的setup violation，

1. 设计电路的过程中

在设计时，可以看到，上面的式子中，我们有3个变量可以来操作，Tclk, Tcomb, Tskew

　　1）这里首先的想法是增大Tclk，就是降低系统的工作频率此时就可以令式子满足条件，但是往往这个是不科学的，一般都是最后才想到要降低系统时钟频率来来满足setup time

　　2）减小Tcomb，具体就像什么pipeline或者是在不改变逻辑功能的前提下，改变成其他样式的组合逻辑，进行组合逻辑的优化，或者是改变扇出系数使得延时减小，或者是增大cell的尺寸来使得延时减小都是可以施行的措施。

　　3）增大Tskew，就是在时钟路径上插入buffer来使得Tskew变大，当然是在不影响hold timing的情况下。

2. 芯片回来了

看上面的式子，在芯片回来时，我们能改变的就只有Tclk，相当于我们只能使得工作频率降低，来使得setup violation消除。

 

二、再看hold time，其正常工作的公式为

Thold < Tcq + Tcomb - Tskew

如果hold violation出现就意味着

Thold > Tcq + Tcomb - Tskew

此时电路的Thold不被满足，还是分两种case来讨论

1. 设计过程中

对于上面的式子，有两个变量可以操作，就是Tcomb和Tskew

　　1）增大Tcomb，那么能做的就是在data path上面插入buffer来增加组合逻辑延时，但是相对的，当你插入buffer增大延时的时候，相应的setup time就会变差，相当于是一个tradeoff了。所以通常这不是一个最好的选择（So this may not be the perfect solution always）。

　　2）减小Tskew，这个方法通常都依赖于PR工程师了，所以一般都是在PR的时候来修正hold time。

2. 流片归来

看看上面的式子，你手上还有牌可出么？没有，所以在流片回来时，如果hold violation出现，那么你就什么都做不了了（等死吧，孩子）。所以才说hold violation要比setup violation更可怕。但是另一方面，你也可以给芯片提供一个ss的条件（当然只是一个临时的权宜之策），比如给芯片一个低电压，高温来使得芯片的延时都变大，避过hold violation，没准可以测试一下基本功能。

转载于:https://www.cnblogs.com/poiu-elab/archive/2012/10/29/2744759.html