采用Magma Talus的時鐘樹實(shí)施

3.調(diào)整時鐘樹以減少偏移

　　調(diào)整時鐘樹是一項(xiàng)棘手的工作。首先，它要視起始時鐘樹的質(zhì)量而定；其次，對它有一定要求，要求在盡可能少增加樹延遲和面積的同時達(dá)成偏移目標(biāo)。時鐘偏移會影響建立和保持時序，最終影響整個芯片的時序收斂。其基本目標(biāo)是要在不影響整體結(jié)構(gòu)并保持轉(zhuǎn)換率等標(biāo)準(zhǔn)的前提下插入緩沖器以調(diào)整時鐘偏移（clock skew）。

　　Talus使用“run gate clock”來調(diào)整時鐘樹。如只針對偏移目標(biāo)，這個功能的作用并不能很好發(fā)揮出來。尤其對于有些小分支，Talus可能會增加極長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(guī)分支延遲則是互連線延遲占主要部分。這可能導(dǎo)致橫跨不同角點(diǎn)的巨大偏移問題。我們開發(fā)了一個半定制腳本來指導(dǎo)Talus應(yīng)對這個問題。它可限制用于偏移平衡的緩沖器類型、緩沖器間線長距離以及新網(wǎng)絡(luò)的布線方式。通過這些額外的控制，我們通常可獲得100ps全局偏移和僅100ps左右的時鐘樹延遲增加。

第IV章：來自CTS實(shí)驗(yàn)的最佳實(shí)踐

1. 采用適當(dāng)葉轉(zhuǎn)換(leaf slew)來創(chuàng)建時鐘樹

　　表-4顯示了葉轉(zhuǎn)換是如何影響到時序和功耗。它依據(jù)不同葉轉(zhuǎn)換時間對建立時序、保持時序和功耗進(jìn)行了對比；當(dāng)轉(zhuǎn)換時間的增加、建立和保持時序總負(fù)余量提高時很容易就可發(fā)現(xiàn)這種情況。轉(zhuǎn)換時間快對時鐘網(wǎng)絡(luò)功耗也較為有益。隨著轉(zhuǎn)換時間的提高，短路功耗會相應(yīng)增加。它也是轉(zhuǎn)換目標(biāo)與樹面積間的一種折衷權(quán)衡。過緊的轉(zhuǎn)換會導(dǎo)致時鐘樹面積、層數(shù)和延遲的提高。它需要多次迭代的實(shí)驗(yàn)來才可獲得最佳效果。

2. 指定緩沖器/反向器類型以指導(dǎo)Talus，實(shí)現(xiàn)更好QOR。

　　Talus的CTS性能易受到時鐘單元類型的影響。如果不加以適當(dāng)約束，Talus呈現(xiàn)給您的將會是具有長插入延遲的差的樹結(jié)構(gòu)。驅(qū)動能力弱的時鐘單元也同樣用于時鐘樹，這可能導(dǎo)致不同角點(diǎn)時序水平的顯著降低。表-5是兩個CTS結(jié)果間相同分支的比較：一個有時鐘緩沖區(qū)和轉(zhuǎn)換器控制，另一個則無。從表中，您可看出，通過采用時鐘單元約束，Talus可創(chuàng)建更好的時鐘樹。

3. 優(yōu)化時鐘布線。

　　我們通常期望時鐘網(wǎng)絡(luò)可采用更高優(yōu)先級、更好布線類型來進(jìn)行布線。但光是這樣還不夠，特別是在深亞微米技術(shù)中，串?dāng)_效應(yīng)對整個芯片的時序和良率都有重大影響。時鐘信號通常以極高速度地運(yùn)行，切換的頻率比數(shù)據(jù)信號的都要高。因此如何隔離時鐘線和常規(guī)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)行時鐘信號布線。厚層的單元電阻和接地電容較低。顯而易見，分配長的時鐘網(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鐘轉(zhuǎn)換。Talus可定義非默認(rèn)規(guī)則并設(shè)置首要層從而實(shí)現(xiàn)它。出于對有些關(guān)鍵時鐘的考慮，推薦防止串?dāng)_的方式就是用接地信號對時鐘線進(jìn)行屏蔽(shield)。由于非默認(rèn)規(guī)則布線對可布性有影響，因此它是時序與布線間一種折衷方案。在我們的設(shè)計(jì)中，我們根據(jù)線長、驅(qū)動單元類型及等級來定義不同規(guī)則。最終，它可使得時序網(wǎng)絡(luò)更具魯棒性。

第V章：結(jié)論

　　在我們的案例中，Talus CTS引擎能夠處理非常復(fù)雜的樹結(jié)構(gòu)。它提供了充足的CTS行為配置選項(xiàng)。CTS引擎的核心十分強(qiáng)大，足以創(chuàng)建一個平衡的基本時鐘樹。但如前幾章所講述的，它也是有些局限性。幸運(yùn)的是，基于TCL環(huán)境和易于訪問的DB，我們開發(fā)了一些功能強(qiáng)大的半定制腳本來指導(dǎo)CTS引擎并增強(qiáng)其性能。通過這種方式，我們的大部分設(shè)計(jì)要求都可得到滿足。