SOC時(shí)序分析中的跳變點(diǎn)

　跳變點(diǎn)是所有重要時(shí)序分析工具中的一個(gè)重要概念。跳變點(diǎn)被時(shí)序分析工具用來(lái)計算設計節點(diǎn)上的時(shí)延與過(guò)渡值。跳變點(diǎn)的有些不同含義可能會(huì )被時(shí)序分析工程師忽略。而這在SOC設計后期，也就是要對時(shí)序簽字時(shí)可能會(huì )導致問(wèn)題。后端設計工程師要知道跳變點(diǎn)的概念及其含義，這個(gè)非常重要。這也正是本文目的之所在。

　　1.跳變點(diǎn)定義：

　　跳變點(diǎn)可定義為邏輯高電平的百分比，作為測量壓擺率和時(shí)延值的參照。圖1(a)演示的是壓擺率跳變點(diǎn)。

　　圖1(a)

　　圖1(b)演示的是時(shí)延跳變點(diǎn)。

　　圖1(b)

　　跳變點(diǎn)用來(lái)描述標準單元或硬模塊(IP)等的引腳過(guò)渡值特征，同時(shí)檢查SoC時(shí)序。通常跳變點(diǎn)的值在時(shí)序模型(自由格式)中提及，時(shí)序分析工具在計算時(shí)延和壓擺率時(shí)會(huì )使用這些值。

　　2.如何固定跳變點(diǎn)：

　　在描述標準單元或硬模塊(IP)特征時(shí)，跳變點(diǎn)對于特定的技術(shù)節點(diǎn)是固定的。將跳變點(diǎn)固定的目的是確保測量的時(shí)延/壓擺率接近實(shí)際(Spice)的波形。如圖2(a)所示，當跳變點(diǎn)位于切換波形的線(xiàn)性區(20%-80%)時(shí)，壓擺率值比位于非線(xiàn)性區(10%-90%)時(shí)要令人樂(lè )觀(guān)。

　　圖2(a)

　　通常情況下，在過(guò)渡跳變點(diǎn)位于線(xiàn)性區時(shí)，時(shí)序工具計算的單元時(shí)延更接近Spice結果。

　　同時(shí)，晶體管的電壓閾值(Vt)特性對于決定跳變點(diǎn)發(fā)揮了重要作用，因為輸出波形在輸入電壓超過(guò)晶體管的Vt值后會(huì )發(fā)生線(xiàn)性化[1]。

　　時(shí)延閾值在輸入和輸出波形的線(xiàn)性區是固定的。只要時(shí)延跳變點(diǎn)位于波形的線(xiàn)性部分，那么時(shí)延跳變點(diǎn)是20-80還是50-50都沒(méi)有關(guān)系。

　　3.自由格式提及的跳變點(diǎn)句法[2]

　　下面給出的是典型時(shí)序模型(.liberty文件)的快照，以指示正在使用的跳變點(diǎn)

　　input_threshold_pct_rise:50;

　　input_threshold_pct_fall:50;

　　output_threshold_pct_rise:50;

　　output_threshold_pct_fall:50;

　　slew_lower_threshold_pct_rise:20;

　　slew_lower_threshold_pct_fall:20;

　　slew_upper_threshold_pct_rise:80;

　　slew_upper_threshold_pct_fall:80;

　　4.時(shí)序工具如何處理跳變點(diǎn)來(lái)計算時(shí)延

　　a)當跳變點(diǎn)對于界面都相同時(shí)：

　　圖3(a)描述了驅動(dòng)程序和負載具有相同時(shí)延閾值時(shí)的情況。

　　在給出的示例中，兩者都為50%。

　　圖3(a)