Was ist OCV (On-Chip-Variation)?

Ortsabhängige Streuung der Transistor- und Leitungsverzögerungen innerhalb eines Chips. Die STA wendet auf Launch- und Capture-Pfad getrennte Faktoren an (z. B. 1,1× und 0,9×), um die ungünstigste Kombination zu analysieren.

Japanische Bezeichnung: OCV(オンチップばらつき)

„OCV (On-Chip-Variation)“ kommt in 3 Übungsfragen aus 2 Themen vor, z. B. Timing-Analyse und CDC, LSI-Entwurfsablauf und EDA.

Fachgebiet: Timing-Analyse und CDC

Jetzt üben: Fragen zu OCV (On-Chip-Variation)

Als OCV-Derating werden bei der Setup-Analyse die Verzögerungen des sendenden Taktpfads und des Datenpfads mit 1,1 und die des empfangenden Taktpfads mit 0,9 multipliziert. Wie groß ist der Setup-Slack bei einem sendenden Taktpfad von 1,0 ns, einem Datenpfad (einschließlich Clock-to-Q) von 1,5 ns, einem empfangenden Taktpfad von 1,0 ns (ohne gemeinsamen Abschnitt), einer Periode von 3,0 ns und einer Setup-Zeit von 0,1 ns?

  1. A1,05 ns
  2. B1,40 ns
  3. C1,25 ns
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Antwort: A. 1,05 ns

OCV-Derating berücksichtigt, dass Verzögerungen auch innerhalb desselben Chips je nach Ort streuen, und nimmt für Setup die ungünstigste Kombination an (Sendeseite langsam, Empfangstakt schnell). Die Ankunftszeit beträgt 1,1 × (1,0 + 1,5) = 2,75 ns, die geforderte Zeit 3,0 + 0,9 × 1,0 − 0,1 = 3,8 ns; der Slack beträgt also 1,05 ns. 1,40 ns ist der Wert ohne Derating, 1,25 ns der Wert, bei dem nur der Datenpfad mit dem Faktor multipliziert wurde. Bei der Hold-Analyse werden die Faktoren umgekehrt angewandt.

Welche Erklärung der CRPR (Entfernung des Pessimismus des gemeinsamen Pfads), die in einer STA mit OCV-Derating durchgeführt wird, wenn sendender und empfangender Taktpfad bis zu einem Punkt gemeinsam verlaufen, ist richtig?

  1. ADie Verzögerung des gemeinsamen Abschnitts wird als 0 angesehen und die Ankunftszeit des Takts neu berechnet
  2. BDer unrealistische zusätzliche Pessimismus, der entsteht, weil auf den gemeinsamen Abschnitt getrennt ein langsamer und ein schneller Wert angewandt wurde, wird entfernt
  3. CAuf den gemeinsamen Abschnitt wird ein noch größerer Derating-Faktor angewandt, um auf der sicheren Seite zu liegen
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Antwort: B. Der unrealistische zusätzliche Pessimismus, der entsteht, weil auf den gemeinsamen Abschnitt getrennt ein langsamer und ein schneller Wert angewandt wurde, wird entfernt

Bei OCV wird der sendende Taktpfad langsam und der empfangende schnell abgeschätzt; der gemeinsame Abschnitt von der Wurzel bis zum Verzweigungspunkt besteht jedoch physikalisch aus denselben Puffern und Leitungen und kann innerhalb einer einzigen Flanke nicht zugleich langsam und schnell sein. Beträgt die Verzögerung des gemeinsamen Abschnitts 1,0 ns und sind die Faktoren 1,1 und 0,9, so ist die Differenz zwischen 1,1 ns und 0,9 ns, also 0,2 ns, überflüssiger Pessimismus. CRPR schlägt diese Differenz dem Slack wieder zu und bringt das Ergebnis näher an die Realität. Die Verzögerung des gemeinsamen Abschnitts wird nicht zu 0 gesetzt, und eine Vergrößerung des Faktors wäre die entgegengesetzte Operation.

„OCV (On-Chip-Variation)“ in den Erläuterungen

Fragen mit „OCV (On-Chip-Variation)“ (3)

  1. Als OCV-Derating werden bei der Setup-Analyse die Verzögerungen des sendenden Taktpfads und des Datenpfads mit 1,1 und die des empfangenden Taktpfads mit 0,9 multipliziert. Wie groß ist der Setup-Slack bei einem sendenden Taktpfad von 1,0 ns, einem Datenpfad (einschließlich Clock-to-Q) von 1,5 ns, einem empfangenden Taktpfad von 1,0 ns (ohne gemeinsamen Abschnitt), einer Periode von 3,0 ns und einer Setup-Zeit von 0,1 ns?
  2. Welche Erklärung der CRPR (Entfernung des Pessimismus des gemeinsamen Pfads), die in einer STA mit OCV-Derating durchgeführt wird, wenn sendender und empfangender Taktpfad bis zu einem Punkt gemeinsam verlaufen, ist richtig?
  3. Wie heißt das Verfahren der statischen Timing-Analyse, bei dem Verzögerungen mit einem Faktor beaufschlagt werden, um Sicherheitsabstand für die Streuung der Verzögerung von Transistoren und Leitungen je nach Ort auf demselben Chip zu erhalten?

Verwandte Begriffe

Derating Slack Bitfehlerrate (BER) Setup-Zeit CRPR (Clock Reconvergence Pessimism Removal) STA (statische Timing-Analyse) Asynchrones FIFO False Path Handshake Kritischer Pfad

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