Wat is Slack?

Waarde die de timingmarge uitdrukt. Voor setup is het de vereiste tijd min de aankomsttijd, voor hold de aankomsttijd min de vereiste tijd; een negatieve waarde betekent een schending.

Japanse benaming: スラック

“Slack” komt voor in 10 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Timinganalyse en CDC.

Vakgebied: Timinganalyse en CDC

Nu oefenen: vragen over Slack

In een synchrone schakeling met een klokperiode van 2,0 ns is de clock-to-output-vertraging van de verzendende flip-flop 0,2 ns, de vertraging van de combinatorische logica 1,4 ns en de setuptijd van de ontvangende flip-flop 0,1 ns. Hoe groot is de setup-slack als de klokscheefheid (skew) 0 is?

  1. A0,3 ns
  2. B0,4 ns
  3. C0,5 ns
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. 0,3 ns

De setup-slack wordt berekend als „vereiste tijd − aankomsttijd”. De aankomsttijd van de data is 0,2 + 1,4 = 1,6 ns en de vereiste tijd is de volgende klokflank min de setuptijd: 2,0 − 0,1 = 1,9 ns. De slack is dus 1,9 − 1,6 = 0,3 ns. De waarde is positief, dus aan de constraint wordt voldaan. 0,4 ns is de waarde waarbij vergeten is de setuptijd af te trekken, 0,5 ns de waarde waarbij de setuptijd juist is opgeteld. Een negatieve slack betekent een overtreding.

Een pad heeft een klokperiode van 1,0 ns, een clock-to-output-vertraging van 0,1 ns, een vertraging van de combinatorische logica van 0,85 ns en een setuptijd van 0,08 ns. Hoe groot is de setup-slack als de klok van de ontvangende flip-flop 0,05 ns later aankomt dan die van de verzendende?

  1. A−0,03 ns
  2. B+0,02 ns
  3. C−0,08 ns
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. +0,02 ns

Als de ontvangende klok later aankomt (positieve skew), verschuift de capture-flank naar achteren en komt er meer tijd beschikbaar voor setup. De vereiste tijd is 1,0 + 0,05 − 0,08 = 0,97 ns en de aankomsttijd 0,1 + 0,85 = 0,95 ns, dus de slack is +0,02 ns. −0,03 ns is de waarde waarbij de skew is genegeerd, −0,08 ns de waarde waarbij de richting van de skew is omgedraaid (alsof de ontvangende klok eerder aankomt). Let op: dezelfde skew werkt nadelig voor hold.

“Slack” in de toelichting

Vragen met “Slack” (10)

  1. In een synchrone schakeling met een klokperiode van 2,0 ns is de clock-to-output-vertraging van de verzendende flip-flop 0,2 ns, de vertraging van de combinatorische logica 1,4 ns en de setuptijd van de ontvangende flip-flop 0,1 ns. Hoe groot is de setup-slack als de klokscheefheid (skew) 0 is?
  2. Een pad heeft een klokperiode van 1,0 ns, een clock-to-output-vertraging van 0,1 ns, een vertraging van de combinatorische logica van 0,85 ns en een setuptijd van 0,08 ns. Hoe groot is de setup-slack als de klok van de ontvangende flip-flop 0,05 ns later aankomt dan die van de verzendende?
  3. De clock-to-output-vertraging van de verzendende flip-flop is minimaal 0,08 ns, de minimale vertraging van de combinatorische logica 0,02 ns en de holdtijd van de ontvangende flip-flop 0,05 ns. Hoe groot is de hold-slack als de ontvangende klok 0,1 ns later aankomt dan de verzendende?
  4. Op een gewoon pad dat op de stijgende flank van dezelfde klok verzendt en overneemt, is een holdovertreding (slack −0,03 ns) gevonden. Wat gebeurt er juist met deze overtreding als de klokfrequentie wordt gehalveerd?
  5. Op een pad met een klokperiode van 1,25 ns (800 MHz) is de som van de clock-to-output-vertraging en de vertraging van de combinatorische logica 1,05 ns, de setuptijd 0,05 ns en de klokonzekerheid voor setup ingesteld op 0,05 ns. Hoe groot is de setup-slack?
  6. Als OCV-derating worden bij de setupanalyse de vertragingen van het verzendende klokpad en van het datapad met 1,1 vermenigvuldigd en die van het ontvangende klokpad met 0,9. Hoe groot is de setup-slack bij een verzendend klokpad van 1,0 ns, een datapad (inclusief clock-to-output) van 1,5 ns, een ontvangend klokpad van 1,0 ns (geen gemeenschappelijk deel), een periode van 3,0 ns en een setuptijd van 0,1 ns?
  7. In een schakeling die op een klok met een periode van 2,0 ns werkt, is er een pad met een aankomsttijd van de data (som van clock-to-output-vertraging en vertraging van de combinatorische logica) van 3,3 ns en een setuptijd van 0,1 ns. Omdat dit pad maar eens per 2 cycli hoeft over te nemen, is een setup-multicycle path van 2 ingesteld. Hoe groot is de setup-slack?
  8. Welke beschrijving van WNS en TNS, zoals die in STA-rapporten voorkomen, is juist?
  9. Wat is het juiste effect op setup en hold als de klok van de ontvangende flip-flop later aankomt dan die van de verzendende (positieve skew)?
  10. Welke beschrijving van CRPR (verwijdering van het pessimisme van het gemeenschappelijke pad), die bij STA met OCV-derating wordt toegepast wanneer het verzendende en het ontvangende klokpad tot een bepaald punt gemeenschappelijk zijn, is juist?

Verwante termen

OCV (on-chip variation) Derating STA (statische timinganalyse) Holdtijd Numerieke apertuur (NA) Klokonzekerheid (clock uncertainty) Jitter Via WNS (worst negative slack) CRPR (clock reconvergence pessimism removal)

Naar de woordenlijst