数字电视发端调制器芯片时序优化设计与实现

设计数字集成电路时,关键是要满足时序的约束。时钟树综合是芯片设计后端优化时序过程中至关重要的一环,尤其是在复杂的超大规模高速集成电路设计中,它将直接影响最后的流片。其中时钟偏斜是影响时钟的重要因素。本文以SMIC 0.18μm工艺数字电视发端调制器芯片为例,前端提出新的获得同步分频时钟的方法,后端使用Synopsys的Astro工具来进行手动时钟树综合和时序优化,在满足时序设计要求的同时减小了芯片面积。     

ASIC后端设计中的时钟偏移以及时钟树综合

目前的ASIC设计中,时钟偏移成为限制系统时钟频率的主要因素,时钟树综合技术通过在时钟网络中插入缓冲器来减小时钟偏移.但是,有时这样做并不能达到系统要求的时钟偏移.以一款SMIC 0.18μm工艺的DVBT数字电视解调芯片为例,分析了时钟偏移的产生原因.介殚绍了使用Synopsys公司Astro工具进行时钟树综合的方法,重点分析了在时钟树综合之前如何设置约束手动优化电路从而改善设计的时序,最后的流片结果证明该方法是有效的.     

ASIC后端设计中的时钟树综合

时钟树综合是当今集成电路设计中的重要环节,因此在FFT处理器芯片的版图设计过程中,为了达到良好的布局效果,采用时序驱动布局,同时限制了布局密度;为了使时钟偏移尽可能少,采用了时钟树自动综合和手动修改相结合的优化方法,并提出了关于时钟树约束文件的设置、buffer的选型及手动修改时钟树的策略,最终完成了FFT处理器芯片的时钟树综合并满足了设计要求。     

一种改进型FBT时钟树结构

针对混合型鱼骨平衡树(FBT)时钟结构的优缺点,结合宏单元的特性,提出了一种针对触发器与宏单元共存的改进型FBT时钟树结构,并总结出一种快速实现该时钟树的方法。在相同条件下,采用该方法实现的时钟树结构与二叉树型、鱼骨型时钟结构和传统的FBT时钟树结构进行比较,结果显示:鱼骨型时钟结构的时序质量最差;改进型FBT时钟树比二叉树型时钟树减少了15%的时钟延时和35%的时钟偏差,且整个过程的实现时间是传统FBT时钟树的30%。     

时钟网格与时钟树设计方法对比研究

基于片上偏差对芯片性能的影响,分析对比了时钟树设计与时钟网格设计,重点分析了时钟网格抗OCV影响的优点,并利用实际电路应用两种方法分别进行设计对比,通过结果分析,验证了理论分析的正确性,证明在抗OCV及时序优化时钟网格方法具有很大的优势。     

时钟树综合中的有效时钟偏移

为了解决用传统时钟树综合策略来设计芯片只能尽量减小时钟偏移,而不能满足时序收敛的问题,文中引入了有效时钟偏移的概念,并通过在TSMC0.13μm工艺下流片成功的芯片BES7000作为设计实例,分析了有效时钟偏移引入之后对改进时序建立时间的效果。     

一种有效实现IC时序收敛的方法

针对ASIC芯片物理设计中传统时钟树综合在高频下难以满足时序收敛的问题,提出了一种自下而上与有用时钟偏移相结合的时钟树综合方法。基于TSMC 0.152 μm Logic 1P5M工艺,使用Synopsys公司的IC Compiler物理设计软件,采用所提出的方法,完成了一款电力网载波通信芯片的物理设计。结果表明,该方法能够有效构建时钟树,满足建立时间为0.8 ns,保持时间为0.3 ns的要求,有效保证了PLC芯片的时序收敛。     

RapidIO交换芯片的静态时序约束设计

静态时序分析是目前通用的芯片时序验证的重要方法,其依赖于时序模型和时序约束。时序约束是检验设计电路时序的准则,好的时序约束可以正确地体现芯片的设计需求。针对RapidIO交换芯片中存在的多时钟域构成、高速通道的高速时钟频率要求,2x/4x绑定模式下多lane时钟同步等的特殊要求,以及较多的跨异步时钟处理存在的问题,文中提出一种多分组的全芯片时序约束,通过设置时钟定义、时钟组定义、端口延迟定义、时序例外和虚假路径等,以及修正和优化必要的setup time/hold time违例,解决RapidIO交换芯片静态时序分析中的时序违例等时序问题,实现时序收敛的目的。实验验证及流片测试结果表明,所有时序路径均满足时序要求,RapidIO芯片的时序约束设计正确、完备。     

一种高效时钟树综合实现方法

针对ASIC芯片设计中时钟树综合效率和时序收敛的问题,提出了一种高效的时钟树综合方法,特别适用于现代先进深亚微米工艺中的高集成度、高复杂度的设计中。改进了传统时钟树综合方法,通过采用由下至上逐级分步综合的方法实现。该设计方法在SMIC 0.18μm eflash工艺下的一款电力线载波通信芯片中成功流片验证,结果表明分步综合能够在实现传统设计功能的前提下,在完成时序收敛时有效减少不必要的器件插入,从而减小芯片面积,降低整体功耗,有效改善绕线拥塞度。     

基于CIockExplorer的时钟树插入技术研究

随着SoC芯片设计复杂度的日益增加,芯片内部时钟设计也越来越复杂。基于华大九天SoC时钟设计工具ClockExplorer对SoC芯片内部模块进行了时钟树插入技术的系统研究,使用ClockExplorer工具进行时钟树综合,并进行门控时钟的插入和时钟拓扑结构的优化,从而验证国产EDA工具的功能。     

Clock synchronization in wireless sensor networks using least common multiple

In this research, we propose the Clock Synchronization by Least Common Multiple (CSLCM) method to remove the clock offset and clock skew among the sensor nodes. The proposed CSLCM enables the nodes to reach a network synchronization time by calculating the least common multiple of their Clock Time Period (CTP). The network is organized into clusters and every node reaches the network synchronization time using its own CTP. Simulation results show that, the CSLCM algorithm is more efficient compared to the Average Time Synchronization with Pairwise messages (ATSP) in terms of accuracy, communication overhead, and computation overhead.     

基于归并策略的一致性时钟同步算法

针对分布式飞行仿真的时钟同步问题,在Luca Schenato等人的ATS(Average Time Synchronization)算法的基础上,提出了基于归并策略的一致性时钟同步算法。该算法会在获得系统时钟后,通过邻近原则或者极大极小原则对时钟进行排序组合,以此加快算法的收敛速度;同时通过重定义ATS算法的调节因子σij,使时钟收敛具有自适应性,进一步加快时钟收敛速度,使得该算法更佳适用于飞行仿真控制试验的数据同步过程。实验表明该算法相比于原算法在同步精度、收敛速度、稳定性都得到提升。     

相位噪声测量在时钟偏斜测试中的应用

随着系统数据速率的提高,时钟抖动分析的需求也在与日俱增.在高速数据链路中,时钟分配器的时钟偏斜会影响系统的整体性能.分析了相位噪声和时钟抖动的对应关系,通过时域到频域的转换,实现了时钟偏斜参数的高精度测量.以一款时钟分配器为例,进行了实际测试验证.     

一种VLSI零偏差时钟线网布线算法

本文给出了一种时钟线网布线的新算法。算法基本上消化了时钟偏差，并使线网总线长得到了最小化。其关键在于：１在旋转定位的基础上，采用平衡合并的原则构造时钟树拓扑结构，并在合并过程中，保证点与弧之间的连续优化。２根据拓扑表，确定详细布线时的连线走向，从而对总线长作出了进一步的优化。实验结果表明，我们的算法是有效的，能够较好地用一大规模集成电路的时钟线网的布线。     

一种新型的可编程时间控制器

介绍一种新型的可编程时间控制器.给出了控制器的原理、结构及其功能.     

一种有效的变线宽时钟布线算法

针对时钟布线提出了一种有效的变线宽算法。该算法通过对时钟树中各树枝延迟敏感度的分析,选择总体最优的连线进行变线宽处理,使得时钟树的路径延迟最小化。在延迟优化后,为了使时钟偏差小于给定的约束,通过变线宽对各种钟汇点的延迟进行全面的再分配,使延迟最大的时钟汇点延迟最小化,而延迟较小的路径延迟适当增加,以进一步改善时钟树延迟。实验结果表明,该算法有较高的运行效率,时钟树的路径路径和时钟偏差得到了显著的改     

深圳DDN网络的扩容与优化

深圳ＤＤＶ自开通后发展速度惊人,扩容工程面临许多问题。扩容方案确立后,按照网管结构优化、软件版本升级、节点机组网、时钟源、节点分流、传输测试、割接、网络优化等工作进程吩步骤完成,使得网络的结构、层次、布局更加合理,网络整体效能得以充分发挥。     

一种改进的异步计数器分析方法

本文介绍一种改进的异步计数器分析方法，提出时钟约束状态方程的概念与计算方法；给出了分析步骤与典型实例。