为什么异步时钟不要设false path

为什么异步时钟不要设false path

为什么异步时钟不要设false path

对于初学者，常常认为异步电路应该设false path。甚至很多老手也是这么认为的。
其实针对于异步电路，是有专门的sdc的命令来完成这项任务的。

set_clock_groups -asynchronous

用作用上来看，似乎和false path的效果是一样的。那么为什么还有这么个命令呢。

设想一下，有两个clock， clka和clkb，属于异步关系，应该怎么设置呢？

用clock group的方法：

set_clock_groups -group clka -group clkb 【命令1】

用false path的方法：

set_false_path -from [get_clock clka] -to [get_clock clkb]   【命令2】set_false_path -from [get_clock clkb] -to [get_clock clka]

比较下来，似乎clock group的方法更为直观一些, 但是差别也不大。
那么设计这个异步命令的真正原因是什么？它和false path的作用的根本区别是什么？

在set_false_path的manual里面，有这么一句话解释了两者的真正区别

总结下来就是，异步电路的话，一定要用命令1，同步电路的话，再用命令2. 两者对于crossstalk的计算方法不同。

笔者就曾经在项目中遇到过这个问题，本来应该设异步的情况下，设置了false path。由于是在timing clean之后发现的这个问题，那么修改之后就很容易比较两者之间的差别。
结果就是改为命令1的设置之后，timing变差了很多，有些path甚至有几百ps之多。

如果感兴趣的话，可以用自己的design做个实验，可能有惊喜。

那么manual里说的的crosstalk分析究竟有什么差别呢？

基本概念：

如图，在crosstalk分析中，当信号A和信号B跳变发生于同一时刻，那么信号B会因为信号A的影响，产生一个delta delay。而如果信号A的跳变过早或者过晚，那么对于信号B的delay就没有影响。

那么两条net哪个时aggressor，哪个时victim呢？这取决于我们在分析哪个net。由于我们分析的是信号A对信号B的影响，所以这里的信号A就是aggressor，信号B就是victim。反之亦然。通常实际设计中的对于一个victim，aggressor不止一条，同样，对于一个aggressor，也会有多个victim。

当进行on-chip-variation mode 分析的时候。每一个aggressor和victim的跳变，都会有个最早到达时间和最晚到达时间。这个最早和最晚到达时间中间的window，就称为timing window。只有当aggressor和victim的timing window有重叠时，delta delay才会产生，也就是说，aggressor才会对victim产生影响。

如果设set false path，工具会继续按照同步关系计算timing window。

而我们知道，对于aggressor和victim属于两个具有异步关系的clock的情况，aggressor的跳变可能发生于victim整个时钟周期的任何时刻。而不只是在按照同步clock计算出来的timing windlow中。

而按照同步关系来计算的话，aggressor对victim的timing window之外的跳变的影响，工具就忽略了。这可能会导致严重的后果，轻则性能下降（setup），重则芯片fail（hold）。

总之，谨慎设置false path，力争芯片一次成功。