Timinganalyse en CDC
Als de klokfrequentie aan de ontvangende kant van een synchronisator wordt verhoogd, wordt de MTBF korter. Wat is de juiste reden?
- AOmdat bij een hogere klokfrequentie de setuptijd van de flip-flop langer wordt
- BOmdat bij een hogere klokfrequentie de data aan de verzendende kant minder vaak verandert
- COmdat het aantal overnames toeneemt en bovendien de periode korter wordt, zodat de tijd om de metastabiliteit te laten uitdoven afneemt
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: C. Omdat het aantal overnames toeneemt en bovendien de periode korter wordt, zodat de tijd om de metastabiliteit te laten uitdoven afneemt
In de MTBF-formule staat de klokfrequentie f_clk van de ontvangende kant in de noemer: het aantal kansen om een gevaarlijk moment te treffen neemt evenredig met het aantal overnames toe. Bovendien wordt de beschikbare uitdooftijd t_r grotendeels door de periode bepaald, dus bij een hogere frequentie neemt t_r af en daalt de exponentiële term e^(t_r/τ) sterk. Gaat men bijvoorbeeld van 500 MHz naar 1 GHz, dan gaat de periode van 2 ns naar 1 ns en krimpt de MTBF veel sterker dan een simpele halvering. Daarom worden bij snelle klokken synchronisators met 3 trappen gebruikt.