限制同步时钟域交汇路径 - 2023.2 简体中文

适用于 FPGA 和 SoC 的 UltraFast 设计方法指南 (UG949)

Document ID
UG949
Release Date
2023-11-29
Version
2023.2 简体中文

由独立时钟缓冲器驱动的同步时钟之间的时序路径会表现出较高的偏差,因为公共节点位于时钟缓冲器之前。即公共节点距离叶时钟管脚更远,导致时序分析的消极因素增加。由于源时钟路径与目标时钟路径之间存在的延迟差异,导致不平衡的时钟树之间的时序路径存在更严重的时钟偏差。虽然正偏差有助于满足建立时间要求,但不利于保持时间收敛,并且反之亦然。

下图中的 3 个时钟具有多条时钟内部和时钟间路径。由 MMCM 驱动的 2 个时钟的公共节点位于 MMCM 的输出处(红色标记)。MMCM 输入时钟与 MMCM 输出时钟之间的路径的公共节点位于 MMCM 之前的信号线上(蓝色标记)。对于 MMCM 输入时钟与 MMCM 输出时钟之间的路径,根据 clkin_buf BUFGCE 位置和 MMCM 补偿模式,时钟偏差值可能极高。

图 1. MMCM 输入和输出上含公共节点的同步 CDC 路径

AMD 建议限制同步时钟域交汇路径的数量,即使时钟偏差处于可接受状态也是如此。并且,如果偏差值异常高且无法降低,AMD 建议将这些路径作为异步路径来处理,即实现异步时钟域交汇电路并添加时序例外。