环境描述
工作条件
一般lib文件里面包含了芯片的工作条件即operation conditions,其指定了工艺(process)、温度(temperature)和电压(voltage),见图1。
其中,process代表了该工艺变量。如图1所示,代表tt_v1p2_25c这个corner的工艺变量是1。这个参数主要是给k库用的。所谓k库,就是通过已有的lib库,去生成一个foundry未提供的一个库。
打个比方,foundry提供了tt_1.2v_25c的库,但实际上该款芯片需要在tt_1.1v_25c下工作。那么,便可以通过k库的方式,通过k factor,便可根据tt_1.2v_25c lib生成tt_1.1v_25c的lib。
阈值定义
压摆值(slew)是基于库中指定的测量阈值点,通常是根据转换时间(transition time)来定义的,大多数上一代的库都使用10%和90%作为slew的测量阈值点。
压摆阈值点是选择对应波形的线性部分作为取值点的。随着技术发展,现在压摆阈值测量值取30%~70%部分(图2),而这一部分通常是实际波形最线性的部分。但是,由于之前测的slew在10%~90%之间。为了达到统一标准,需要将实际测算得到的30%~70%的slew进行加倍,将实际测算的slew值折算得到10%~90%的slew。而slew derate from library便是根据 ( 70% - 30% ) / ( 90% - 10% ) = 0.5得到的。上述定义在lib中的描述如图3所示。
而计算rise delay和fall delay时,怎么去取过渡时间的起始点和终止点呢?lib中也有的定义。一般是定义50%处,如图4所示。
默认属性(default attribute)
如果时序约束文件中(sdc)没有定义一些约束属性的话,那么便从lib中来获取相关参数了。如sdc中未定义max transition,而lib中定义了。那么,便采用lib中的约束。如果sdc中定义了相关约束的话,那么以sdc为准。
模板(templates)
所谓模板,就是定义了后续lookup table中需要根据哪几个input variable,来获取output variable的表格。如图5所示,为一个delay template,input变量有2个,分别为input net transition和output net capacitance。这个模板被应用在cell delay中。
k-factors
即上文所说的k库的参数(见图6)。在k库时,通过将k-factor代入到计算公式,便可以知道k完后的lib与原始lib直接的差异。
k库后的延迟 = 原始库的delay * (1 + kprocess * Δprocess + kvolt * Δvolt + ktemp * Δtemp )。
那么,如果将tt_1.1v_125c的库k到tt_1.2v_115c时,我们可以知道Δprocess= 0 ,kvolt = -0.042,ktemp = 0.0012
delay = 原始库delay * ( 1 + 0 -- 0.042 * 0.1 - 0.0012 * 10 ) = 98.38%。
也就是说,tt_1.2v_115c库下cell delay约为tt_1.1v_125c的98.38%。
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