时间的弧线,逻辑的航道——标准单元延迟(cell delay)的根与源

时序弧

在这篇文章中,我们将讨论影响标准单元延迟的因素。在开始讨论之前,我们需要先了解一下什么是时序弧 (Timing Arcs):

时序弧 (Timing Arcs): 时序弧代表了信号从一个输入流向一个输出的方向。它存在于组合逻辑和时序逻辑中,比如AND们的A pin→Z pin为一个时序库,B pin → Z pin为一个时序弧。他们通常具有不同的延迟

关于这些时序弧的信息来源于foundary提供的时序库 (.lib) 文件中,后面我们会讲到如何查看。

cell delay

单元延迟(cell dalay)被定义为:输入信号到达50%逻辑阈值与输出波形到达50%逻辑阈值之间的时间差。 有时也被称为Gate delay/Propagation delay

这个时间差主要取决于两个因素:

  • 1、输入信号的转换时间 (Input slew / transition):即 A 引脚上的信号跳变速率(上升/下降时间)。

  • 2、输出负载 (Output load / capacitance):即 Z 引脚上的电容负载。

也就是cell delay =F{input transition time,Output load}

这里的输出负载 (Output Load) = Z 节点上所有单元的输入电容之和 (Input Cap) + 连接到节点 Z 的所有连线 (nets) 的总寄生电容 (Intterconnect capcitance)

因此,cell delay与输入转换时间和输出负载成正比 :

  • 输出电容越大,单元需要充/放电该电容的时间就越长。因此,延迟就越大。

  • 输入转换时间越长(信号变化越慢),单元在处理完输入值后改变输出所需的时间就越长。

你会发现,对延迟的解释归根结底就是电容的充/放电 (charging/discharging of the capacitors)!!!!

后端中如何查看?

所有cell的delay值都被提供在了标准单元的 lib(时序库)文件中,正如上面结论可得,他需要预先知晓input transition time和Output load,进而可以从从.lib 文件中提供的表中获取单元延迟值。

假设对于某个cell,它的input transition(slew)为0.0344 ns,ouput load的电容大小为0.0068 pf。那么它对应的延时为0.0618937 ns;

此外,在后端实现中,需要格外注意的是:transition和load不要超表,否则对于不在查找表中的transition和load的组合,工具会利用插值算法来计算cell delay,进而导致不精确,因此,我们在设计中,一定要把过大的max_transition和max_cap的violation修复掉。

相关推荐
七宝大爷3 天前
GPU的硬件架构:SM(流式多处理器)剖析
硬件架构·gpu·sm流式多处理器
渡我白衣5 天前
C++可变参数队列与压栈顺序:从模板语法到汇编调用约定的深度解析
c语言·汇编·c++·人工智能·windows·深度学习·硬件架构
绿算技术5 天前
在稀缺时代,定义“性价比”新标准
大数据·数据结构·科技·算法·硬件架构
神算大模型APi--天枢6466 天前
全栈自主可控:国产算力平台重塑大模型后端开发与部署生态
大数据·前端·人工智能·架构·硬件架构
Aaron15886 天前
RFSOC+VU13P在无线信道模拟中的技术应用分析
数据结构·人工智能·算法·fpga开发·硬件架构·硬件工程·射频工程
切糕师学AI6 天前
ARM 架构中的 CONTROL 寄存器
arm开发·硬件架构·嵌入式·芯片·寄存器
神算大模型APi--天枢6467 天前
自主算力筑基 数据提质增效:国产硬件架构平台下大模型训练数据集的搜集与清洗实践
大数据·人工智能·科技·架构·硬件架构
神算大模型APi--天枢6467 天前
自主算力筑基 垂域模型破局:国产硬件架构下的行业大模型训练与微调服务实践
大数据·人工智能·深度学习·架构·硬件架构
黑客思维者8 天前
重学计算机基础012:x86架构32位通用寄存器——CPU的“核心数据操作台”,底层编程的基石
架构·硬件架构·计算机硬件·通用寄存器
wotaifuzao9 天前
Nordic-nRF54L 系列架构全景:从蓝牙 6.0 到超低功耗设计详解
单片机·物联网·硬件架构·蓝牙·nordic