关于clock-gating的疑问，跪求解答

HOU_TX · 发表于 2023-4-7 08:46:06

jake 发表于 2023-4-6 22:15
以图为例，UAND0/B接的是CLKA，在SDC中应该有create_clock约束加到CLKA这个net上。工具看到CLKA穿过UAND0 ...

谢谢前辈，祝前辈一顺百顺

HOU_TX · 发表于 2023-4-7 17:12:28

jake 发表于 2023-4-6 22:15
以图为例，UAND0/B接的是CLKA，在SDC中应该有create_clock约束加到CLKA这个net上。工具看到CLKA穿过UAND0 ...

前辈，您好，又叨扰了，是这样的，做芯片需要百分之百的正确，所以有一些疑问还是想确认一下
我的应用是下图

登录/注册后可看大图

手动实例化一个ICG去控制整个模块的时钟，
DC综合约束的过程中，对时钟方面约束如下
   set CLK_NAME clk
   create_clock -period $CLK_PERIOD [get_ports $CLK_NAME] ;
   set_ideal_network                                              [get_ports $CLK_NAME ]       ;
   set_dont_touch_network                                          [get_ports $CLK_NAME ]       ;
   set_drive                   0                                       [get_ports $CLK_NAME ]       ;
   set_clock_uncertainty          -setup    $CLK_UNCERTAINTY       [get_ports $CLK_NAME ]       ;
   set_clock_transition          -max    $CLK_TRANSITION       [get_ports $CLK_NAME ]
   set_clock_latency -source    -max    $CLK_SRC_LATENCY       [get_ports $CLK_NAME ]
   set_clock_latency             -max    $CLK_LATENCY          [get_ports $CLK_NAME ]

   没有对GCLK做任何约束

   因为是手动直接在代码中实例化的，没有在DC综合约束文件里有任何的关于clock_gating 的约束指令
疑问1 ，在综合阶段，针对于module A ,查看时序分析结果，发现都是以CLK为时钟进行分析，没有以gclk 为时钟的，这个对吗
      （根据前辈的之前指导，个人的理解如下，
         1、ICG，类似于时钟插buff一样，时钟会穿过ICG去做时序检查？不知道怎么理解正确不）
         2、因为DC综合约束的过程中，设定 clk 为 ideal network ，所以DC在约束分析的过程中直接忽略ICG 带来的时钟skew问题？直接把gclk 当成clk 来做时序约束。PT阶段需要检查ICG带来的skew问题？）
         PS：不知道上面俩个理解正确不？
疑问2.gclk 需要约束吗？（个人理解，应该是不需要）

jake · 发表于 2023-4-8 06:55:13

HOU_TX 发表于 2023-4-7 03:12
前辈，您好，又叨扰了，是这样的，做芯片需要百分之百的正确，所以有一些疑问还是想确认一下
我的应用是 ...

1. 正解，工具会穿过ICG找到挂在gclk上的flop，并把gclk当作clk的一部分

2. 综合不做CTS, 整个clk network当作ideal network。gclk是clk的一部分，也就成了ideal network
按图中所画，不需要对gclk做约束。图中所画的是这样一个场景：
__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~
_____________________~~__~~__~~__~~__~~______________
gclk起来后的period没有变，沿用clk的period及其他attribute没有问题

有一个场景是这样的。
__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~__~~
_______~~_______~~_______~~______~~_______~~_______~~
如果是特别高速的时钟，可以考虑在gclk上加个create_generated_clock，用edge，工具可以选择慢一些的flop挂在gclk上，可以省功耗，close timing也容易一些
一般速度，不加create_generated_clock也没问题

HOU_TX · 发表于 2023-4-8 09:41:36

jake 发表于 2023-4-8 06:55
1. 正解，工具会穿过ICG找到挂在gclk上的flop，并把gclk当作clk的一部分

2. 综合不做CTS, 整个clk netwo ...

收到，感谢前辈

HOU_TX · 发表于 2023-4-8 19:37:16

HOU_TX 发表于 2023-4-8 09:41
收到，感谢前辈

前辈，实在不好意思，又打扰您了，多次打扰实在抱歉，在练习过程中遇到问题，百度Google 又质询了身边好多人，都实在找不到答案，故实在厚脸皮冒昧再次叨扰。

手动实例插入门控时钟，在编译和约束阶段，没有做任何的clock-gating 约束等，正常的complie --->>compile_ultra

ICG stanard cell 如下

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lib 的信息如下

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查看DC综合timing 报告如下
max

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这里怎么感觉不对呢，按照上面的standard cell 信息，个人理解是，posedge上升沿触发，(非门)等同于下降沿latch的与门 clock-gating .
疑问1 如上图的红色框 “clock clk (rise edge )”, 这里不应该是检查下降沿的吗，
（ps:多次打扰，不知道前辈方便留个联系方式，给前辈转个红包，以表心意）

jake · 发表于 2023-4-8 23:08:36

本帖最后由 jake 于 2023-4-8 09:11 编辑

HOU_TX 发表于 2023-4-8 05:37
前辈，实在不好意思，又打扰您了，多次打扰实在抱歉，在练习过程中遇到问题，百度Google 又质询了身边好 ...

这个ICG的描述有点误差。
这个cell前端是一个latch。这个latch在CK=0时通过，在CK=1的时候锁存。
如果从CK的角度看，只要E在CK=1之前到来，就能保证E被latch锁存。这样理解posedge可能容易一些。

jake · 发表于 2023-4-8 23:33:37

HOU_TX 发表于 2023-4-8 05:37
前辈，实在不好意思，又打扰您了，多次打扰实在抱歉，在练习过程中遇到问题，百度Google 又质询了身边好 ...

换个说法。

为什么CK下降沿不需要查E，因为CK下降沿后CK=0，ECK为0，E在下降沿前无论是什么值都不会影响ECK在CK下降沿后输出为0。
为什么CK上升沿需要查E，因为如果E=1，那么ECK会输出1；如果E=0, ECK为0。E在CK上升沿之前的值决定了ECK的输出。从这个意义上讲，posedge是有道理的。

HOU_TX · 发表于 2023-4-8 23:56:46

jake 发表于 2023-4-8 23:33
换个说法。

为什么CK下降沿不需要查E，因为CK下降沿后CK=0，ECK为0，E在下降沿前无论是什么值都不会影响 ...

create_clock -name CLKA -period 10 -waveform {0 5} \[get_ports CLKA]
create_clock -name CLKB -period 10 -waveform {0 5} \[get_ports CLKB]

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jake · 发表于 2023-4-9 10:04:56

HOU_TX 发表于 2023-4-8 09:56
create_clock -name CLKA -period 10 -waveform {0 5} \[get_ports CLKA]
create_clock -name CLKB -per ...

这个电路里用的是AND，和ICG完全不同。
这里的关键是gating pin是由CLKA的falling edge产生的。
report里一路是从CLKA falling edge(5)开始算的delay，另一路是从CLKB下一个rising edge(10)开始算的delay。只要gating pin能在CLKB下一个rising edge(10)前到达，就能保证AND可以完整地输出时钟。这里的关键词是"完整“。这种用组合逻辑做clock gate最怕的就是产生一个窄脉冲/毛刺。
用组合逻辑做clock gate要非常非常小心。

0_hila_0 · 发表于 2024-1-16 14:31:06

jake 发表于 2023-4-6 22:15
以图为例，UAND0/B接的是CLKA，在SDC中应该有create_clock约束加到CLKA这个net上。工具看到CLKA穿过UAND0 ...

您好，想请假一下，综合的时候因为clock gating单元驱动的寄存器比较多，里面的与门负载导致的延迟比较大，如何告诉综合工具这里与门先用理想的延迟呢，希望负载导致的延迟放在时钟树综合的时候去做

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