市政时钟设计——EEJournal - 亚博首页官网手机登录,亚博yabovip2019进入

想象自己生活在一个大城市的交通。可以在世界任何地方。现在图片和一个健壮的城市地铁/铁路系统(换句话说,不是公交车,也不得不面对交通)。诚然,缩小下来(主要是在美国以外的地方,但没关系…和我在这里工作。)

在这个城市,你有一个选择。当你想要从你的家到你的工作(市)中,你可以驱动整个距离。或者,如果你是幸运的,你可以把整个距离公共交通而不是用你的车。也许你甚至不需要自己的一辆车。

现在…为了这个讨论,我们假设我们正在与运输系统,一个优秀的按时记录。我知道,没有人是完美的,但假设你火车轮持续时间的变化为零,它总是相同的。我们可以做出以下观察:由于变幻莫测的交通和随机变化方向盘白痴,开车到工作给当你会得到最不确定性——最高到达时间变化或trip-to-trip倾斜;火车旅行最低(零在这种情况下)。

当然,使用你的车是简单的物流;火车,到那儿还有更多事情要做:机票,等待它到达,等等。所以汽车最好的易用性,但是至少是可预测的;火车是更多的工作,但是是最可预测的。

现在假设你工作在一个工厂坐落在城镇的边缘之外,到达的交通系统,你住在城市的心脏。然后你可能有一个搅拌器汽车公园在火车站最近的你的工作。你坐火车那么远,然后开过余下的路程。你现在把一些不可预测性回您的到达时间由于驱动器。但是因为开车远短于开车从家里,你的旅行时间的变化可能会小得多。

如果因为任何原因,你决定不去公园closest-to-work站,而是在某个远站(也许是你最喜欢的酒吧或杂货店附近),那么你的驱动器将更长和更少的可预测的,但仍然较短,比开车从家里更容易预测。

这里的重点是,短的驱动部分,你到达时间将更容易预测。这关系相当不错的时钟设计大型ICs。真的。和我在这里工作。

最简单的方法让你的时钟,你需要他们提供所需的时间是好的的,可靠的,按钮时钟树综合(CTS)。每个时钟负载得到一辆定制的信号路径产生的时钟源。就像开车去上班:你得到最好的控制,最简单的方法,就是大多数人做的。

只有一个问题:在芯片上的变化今天的激进的维度是一个巨大的考虑,这使得它很难管理在任何给定死去这个事实,可能会快于或慢于另一侧(很简单的事情)。你不知道哪一边,你不知道这是快或慢。它就像试图开车一路工作,弄清楚什么时候你应该离开,这样你永远也不会到达工作到很晚,你也永远不会到达可笑早期(这将使你看起来过于急切…没有人想要那家伙…)。一天比一天如果交通变化太多,没有办法。唯一的办法你可以管理你的到达时间会看交通地图之前离开家所以你可以你离开时间(和希望事情没有改变太多在你左)。不幸的是,没有在线交通地图集成电路,时钟设计师这样选择是不存在的。

那么,另一个选择是使用交通。集成电路版的这是所谓的“时钟网”的设计。所谓的,因为它涉及到一个大的细粒度时钟网。的想法是,你有很多来源一个给定的时钟在死去,而你钩到网格。你是做空这些司机的值,因此如果一个比另一个慢一点,早一开始拉拽线的速度越快,它弥补了缓慢的家伙。换句话说,通过做空这些司机,他们延迟变化的平均。

以这种方式,所有的路径从时钟源网格有几乎相同的有效的延迟。就像交通系统——低斜。如果你足够幸运能够驱动时钟直接从网格负载,那么就可以有效地零倾斜,像一个上门的交通系统提供。

当然,正如没有人可以合理预计完成门到门的运输系统,你也不能把网到处都绝对需要一个时钟信号。所以你把它尽可能-紧网给你,然后你有一个更多的逻辑,让你从网实际负载。你得到一个或两个级别的逻辑,你可以,例如,做一些控制。这就像坐火车到外站,然后开车过去一点。

因为source-to-mesh倾斜大约是零,你必须只担心的倾斜的逻辑水平,这是可控的。这听起来像一个简单的解决方案。当然,和其他东西一样工程,有权衡。

首先,以同样的方式驾驶比使用容易运输,CTS比设计一个时钟网要容易得多。这是按钮。时钟网格更难以设计和分析,他们必须有一个好,干净,不间断的区域。如果你的芯片电路——也许有些很难IP你购买的布局你不能控制,使用相同的金属层网,现在你已经封锁了网,把事情搞砸了。

Synopsys对此告诉它,其结果是,时钟网格并不经常使用:他们往往是局限于处理器领域出类拔萃,他们由训练有素,专业团队。其他公司不愿意走这条路因为改变固有的风险的方法明显比CTS。

还有一个问题:如果一个运输系统有太多,如果他们试图救你们太接近任何可能的目的地,然后火车就开始从一个车站,为下一站开始放缓。火车几乎不会花任何时间旅行;不断的启动和停止,等待的人上了火车。我们都知道,频繁启动和停止工作——需要更多的能量比简单地沿着铁路滑翔。所以火车系统密集站将使用更多的权力。第一个近似。与我工作这里…(它会用不到如果每个人都把他们的车吗?也许不是…和我工作这里…)

尽管原因不同,时钟网方法还使用更多的电量比CTS的方法。这是因为那些大的金属网格线。与CTS,只有从A点到B点的线开关,这里我们有部分的网格不近点A或B点,他们还交换。底线,大量的金属,所有开关:更高的权力。

这里的妥协是使网不太好:提高的粒度级别。这就像设计一个交通系统与车站之间更多的空间。你消耗更少的能量,但也得到下降远离目的地。Synopsys对此称之为多源CTS。最终你还是设计网格和负载之间的时钟树——8 - 9水平的逻辑而不是1或2在一个完整的网-但现在那棵树的来源并不是只有一个时钟源(如在CTS标准),但它的所有来源的组合驱动的网格。

这样做有助于权力问题而影响有点斜。逻辑的想法是,甚至9的水平仍是可控的。外,还有易于使用的潜在问题。这就是Synopsys对此最近宣布,作为他们的一部分20海里的支持多源CTS方法,集成电路更自动化的编译器,让它更像CTS时方便使用。

他们必须解决的一个问题是,什么是最好的地方利用网来推动当地的树?和你在哪里运行本地时钟树从水龙头吗?自动化这个设计问题,他们有一个“集群”算法,发现附近的电路自然群体,需要相同的时钟。这些集群往往会反映出设计层次,这个工具将关注讨论的层次结构,但它不是紧密地绑定到——它可以引进或遗漏部分跨块边界的电路

结果是,你现在有三个时钟设计选择: