【数字IC基础】时序违例的修复

建立时间违例

基本思路是减少数据线的延时、减少 Launch clock line 的延时、增加capture clock line的delay

1. 加强约束，重新进行综合，对违规的路径进行进一步的优化，但是一般效果可能不是很明显降低时钟的频率，但是这个一般是在项目最初的时候决定的，这个时候很难再改变

2. 拆分组合逻辑，插入寄存器，增加流水线，这个是常用的方法

3. 优化布局布线，减小传输的延时

后端的一些具体方法有：

1）换速度更快的cell

对绝大多数工艺，任何一种标准单元(standardcell)都有不同种速度的Library，也就是常说的不同Vt的cell，比如HVT, RVT, LVT或者SLVT。其中HVT cell速度最慢，SLVT速度最快。而减少data line delay最常用的方法就是更换不同Vt的cell，比如HVT的cell换成RVT, LVT或者SLVT

2）更换驱动能力更强的cell

在某些timing path中，可能会出现因为cell的驱动能力比较弱而产生比较大的delay。这时就可以将这种cell更换成驱动能力更强的cell。比如X2倍的cell更换成X4或者X6的cell。

3）将net的layer更换成阻值更低的金属层以减小cell的load和net delay

4）useful skew 的方法。实际操作很简单，就是在capture register的CK pin插入buffer或者inverter以增加capture clock delay。

保持时间违例

保持时间裕量与建立时间裕量是一对互斥的关系，上述可以用于优化建立时间裕量的方法，都不能用于优化保持时间裕量，大家要注意。

保持时间违例可以通过如下方式解决：

1. 在组合逻辑中插入延时buffer，或者链路拉长，使得数据传输延时变大。

2. 可以在后端调整时钟SKEW，使得违例寄存器的时钟SKEW变得更小（相对于正SKEW）

Buffer 插入位置

修复 hold violations 时，插入 buffer 或者 delay cell 的位置，是靠近launch端还是capture端，还是并无任何要求呢？

在逻辑和物理上都应该尽量靠近capture端，也就是endpoint。在逻辑上更靠近endpoint能够保证插入的cells只会影响到有violation的path，物理上更靠近endpoint能够有效避免 DRV，因为修hold时加入的cell普遍驱动能力较弱。

参考资料

1. STA