面向有挑戰(zhàn)性功能塊的時序收斂技術(shù)

粉色單元是門控單元；黃色單元是時鐘樹緩沖區(qū)；線是時鐘樹飛線。

3個圖片為：
左：第1和第3種方法的fix cell階段。
中：第3種方法中的fix clock階段。
右：第2種方法中的fix clock階段。

圖5顯示的是：無fix cell階段克隆，時鐘門控單元少了許多，但時鐘緩沖區(qū)卻多了許多。原因之一是：CTS將門控單元后時鐘樹往上移動，因此對克隆的需求也減更少發(fā)。

進一步研究我們又有了其它發(fā)現(xiàn)，這可能是對‘為什么第3種方法門控單元更少’的另一種解釋。見圖6：

圖6是2張fix cell volcano中門控單元分布連接圖。圖中所顯示的只有觸發(fā)器（flops），其它模式單元則是隱藏的。左圖無克隆，右圖有克隆。左圖中，所有連接資源都來自時鐘樹根；右圖中，功能塊有明顯克隆過的門控單元樹結(jié)構(gòu)。

圖6顯示了一個有趣的地方：如沒有fix cell階段門控克隆，觸發(fā)器的布局會更為緊密些。這已是對許多案例觀察的結(jié)果。一種可能解釋是：由相同原始門控單元所控制的觸發(fā)器在布線期間有直接連接，因此相比那些由于門控單元不同而中斷連接的克隆試驗，它們的布局更為緊密。

圖7是 fix clock volcano中時鐘門控單元分布圖：

與之前案例一樣，若無fix cell階段克隆，所需時鐘樹元素將更少。在這個案例中，出于觸發(fā)器布局更緊密的原因總負載更低，因此所需的門控單元/時鐘樹元素更少。

在那些測試案例中，第2種方法的門控單元數(shù)量要比第1和第3種方法少了30~50%。盡管第2種方法需要在門控單元后創(chuàng)建時鐘樹，但門控單元面積的降低是創(chuàng)建時鐘樹這種額外面積所無法比擬的，因此最后總面積的贏家是第2種方法。

從時序角度來看，如果觸發(fā)器間連接不太復(fù)雜，那么在第2種方法中觸發(fā)器布局更緊密的設(shè)置將有助于降低路徑上負載，進而在統(tǒng)計時獲得更好時序，這是實際設(shè)計中最常見情況。

通過比較這些方法來找到一個最好的時鐘門控克隆方式的想法源自于一個真實案例。在這個案例中，時鐘的時序非常棘手，帶有高度復(fù)雜的組合邏輯。上百個最高失效端點都是門控單元使能引腳，導(dǎo)致了“門控克隆需針對這個功能塊進行優(yōu)化”的想法。這個功能塊的最佳結(jié)果是只fix cell階段克隆、無fix clock階段克隆。后布線優(yōu)化圖可獲得超過50ps的更好結(jié)果。原因之一是fix cell階段克隆將會在這個階段更早期就暴露出使能引腳相關(guān)違規(guī)，那么Talus就可更早地對它進行優(yōu)化。