采用Magma Talus的時(shí)鐘樹(shù)實(shí)施

3.調整時(shí)鐘樹(shù)以減少偏移

　　調整時(shí)鐘樹(shù)是一項棘手的工作。首先，它要視起始時(shí)鐘樹(shù)的質(zhì)量而定；其次，對它有一定要求，要求在盡可能少增加樹(shù)延遲和面積的同時(shí)達成偏移目標。時(shí)鐘偏移會(huì )影響建立和保持時(shí)序，最終影響整個(gè)芯片的時(shí)序收斂。其基本目標是要在不影響整體結構并保持轉換率等標準的前提下插入緩沖器以調整時(shí)鐘偏移（clock skew）。

　　Talus使用“run gate clock”來(lái)調整時(shí)鐘樹(shù)。如只針對偏移目標，這個(gè)功能的作用并不能很好發(fā)揮出來(lái)。尤其對于有些小分支，Talus可能會(huì )增加極長(cháng)的緩沖鏈以平衡偏移，緩沖器間的距離很小。單元延遲在這些緩沖鏈的分支延遲中占主要部分；而其它常規分支延遲則是互連線(xiàn)延遲占主要部分。這可能導致橫跨不同角點(diǎn)的巨大偏移問(wèn)題。我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)半定制腳本來(lái)指導Talus應對這個(gè)問(wèn)題。它可限制用于偏移平衡的緩沖器類(lèi)型、緩沖器間線(xiàn)長(cháng)距離以及新網(wǎng)絡(luò )的布線(xiàn)方式。通過(guò)這些額外的控制，我們通?？色@得100ps全局偏移和僅100ps左右的時(shí)鐘樹(shù)延遲增加。

第IV章：來(lái)自CTS實(shí)驗的最佳實(shí)踐

1. 采用適當葉轉換(leaf slew)來(lái)創(chuàng )建時(shí)鐘樹(shù)

　　表-4顯示了葉轉換是如何影響到時(shí)序和功耗。它依據不同葉轉換時(shí)間對建立時(shí)序、保持時(shí)序和功耗進(jìn)行了對比；當轉換時(shí)間的增加、建立和保持時(shí)序總負余量提高時(shí)很容易就可發(fā)現這種情況。轉換時(shí)間快對時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò )功耗也較為有益。隨著(zhù)轉換時(shí)間的提高，短路功耗會(huì )相應增加。它也是轉換目標與樹(shù)面積間的一種折衷權衡。過(guò)緊的轉換會(huì )導致時(shí)鐘樹(shù)面積、層數和延遲的提高。它需要多次迭代的實(shí)驗來(lái)才可獲得最佳效果。

2. 指定緩沖器/反向器類(lèi)型以指導Talus，實(shí)現更好QOR。

　　Talus的CTS性能易受到時(shí)鐘單元類(lèi)型的影響。如果不加以適當約束，Talus呈現給您的將會(huì )是具有長(cháng)插入延遲的差的樹(shù)結構。驅動(dòng)能力弱的時(shí)鐘單元也同樣用于時(shí)鐘樹(shù)，這可能導致不同角點(diǎn)時(shí)序水平的顯著(zhù)降低。表-5是兩個(gè)CTS結果間相同分支的比較：一個(gè)有時(shí)鐘緩沖區和轉換器控制，另一個(gè)則無(wú)。從表中，您可看出，通過(guò)采用時(shí)鐘單元約束，Talus可創(chuàng )建更好的時(shí)鐘樹(shù)。

3. 優(yōu)化時(shí)鐘布線(xiàn)。

　　我們通常期望時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò )可采用更高優(yōu)先級、更好布線(xiàn)類(lèi)型來(lái)進(jìn)行布線(xiàn)。但光是這樣還不夠，特別是在深亞微米技術(shù)中，串擾效應對整個(gè)芯片的時(shí)序和良率都有重大影響。時(shí)鐘信號通常以極高速度地運行，切換的頻率比數據信號的都要高。因此如何隔離時(shí)鐘線(xiàn)和常規信號就顯得至為重要。首先，我們要盡可能多地在厚層上進(jìn)行時(shí)鐘信號布線(xiàn)。厚層的單元電阻和接地電容較低。顯而易見(jiàn)，分配長(cháng)的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò )到厚層中并采用更寬的寬度和更大的空間也可改善時(shí)鐘轉換。Talus可定義非默認規則并設置首要層從而實(shí)現它。出于對有些關(guān)鍵時(shí)鐘的考慮，推薦防止串擾的方式就是用接地信號對時(shí)鐘線(xiàn)進(jìn)行屏蔽(shield)。由于非默認規則布線(xiàn)對可布性有影響，因此它是時(shí)序與布線(xiàn)間一種折衷方案。在我們的設計中，我們根據線(xiàn)長(cháng)、驅動(dòng)單元類(lèi)型及等級來(lái)定義不同規則。最終，它可使得時(shí)序網(wǎng)絡(luò )更具魯棒性。

第V章：結論

　　在我們的案例中，Talus CTS引擎能夠處理非常復雜的樹(shù)結構。它提供了充足的CTS行為配置選項。CTS引擎的核心十分強大，足以創(chuàng )建一個(gè)平衡的基本時(shí)鐘樹(shù)。但如前幾章所講述的，它也是有些局限性。幸運的是，基于TCL環(huán)境和易于訪(fǎng)問(wèn)的DB，我們開(kāi)發(fā)了一些功能強大的半定制腳本來(lái)指導CTS引擎并增強其性能。通過(guò)這種方式，我們的大部分設計要求都可得到滿(mǎn)足。