クロック スキューを削減するための一般的な手法 - 2023.2 日本語

Versal アダプティブ SoC システム統合および検証設計手法ガイド (UG1388)

Document ID
UG1388
Release Date
2023-11-15
Version
2023.2 日本語
ヒント: Versal デバイスのクロッキング アーキテクチャの柔軟性を考慮し、report_methodology コマンドには最適なクロッキング トポロジを作成するのに役立つチェックが含まれています。

次の手法は、一般的な状況で使用できます。

  • 不要なバッファーを削除するか、次の図に示すようにバッファーを並列に接続することにより、カスケード接続されたクロック バッファー間のタイミング パスを回避します。
図 1. カスケード接続された BUFG を並列に接続し直した同期クロッキング トポロジ

  • 次の図に示すように、並列クロック バッファーを 1 つのクロック バッファーに統合し、クロック バッファーのクロック イネーブル ロジックを対応するシーケンシャル セルのイネーブル ピンに接続します。一部のクロックがバッファーのビルトイン分周器により分周されている場合は、クロック イネーブル ロジックを使用して同等の分周をインプリメントし、必要に応じてマルチサイクル パス タイミング例外を適用します。ダウンストリームのロジックで立ち上がりクロック エッジと立ち下がりクロック エッジの両方が使用される場合、または消費電力が重要な要素である場合は、この手法は適切でないことがあります。
    図 2. 並列クロック バッファーを 1 つのバッファーに統合した同期クロッキング トポロジ

  • クロック パスにある LUT または組み合わせロジックは削除します。クロック パスに LUT または組み合わせロジックがあると、配置中のクロック遅延とクロック スキューが予測不可能なものになり、QoR が低下します。また、クロック パスの一部が汎用インターコネクトを使用して配線されていると、グローバル クロック リソースを使用している場合よりもノイズの影響を受けやすくなります。組み合わせロジックは通常、最適でないクロック ゲーティングの変換により作成されるので、クロック バッファーまたはシーケンシャル セルに接続されているクロック イネーブル ロジックに移動できます。

    次の図では、最初の BUFG (clk1_buf) が LUT3 で使用され、ゲーテッド クロックが作成されています。

    図 3. クロック ネットワークでローカル配線が使用されるために発生するスキュー

重要: ベスト プラクティスを参照し、クロッキング ガイドラインに従ってデザインがコンパイルされるかどうかを確認するには、 『Versal アダプティブ SoC ハードウェア、IP、およびプラットフォーム開発設計手法ガイド』 (UG1387)このセクションを参照してください。