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タイミング解析とCDC

STAとRTLシミュレーションを行っていても、CDC検証ツールによる確認が必要とされる理由として正しいものはどれか。

  1. ACDC検証ツールは、すべてのフリップフロップのセットアップとホールドを、STAより正確に計算するから
  2. BCDC検証ツールを使うと、非同期のクロックを同期したクロックに自動で変換できるから
  3. CSTAは非同期のクロック間の経路を解析から外し、RTLシミュレーションはメタステーブルを再現しないので、同期化の誤りが見つからないから
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正解：C. STAは非同期のクロック間の経路を解析から外し、RTLシミュレーションはメタステーブルを再現しないので、同期化の誤りが見つからないから

非同期のクロックどうしの経路はSTAではタイミングを決められないため、クロックグループの指定などで解析から外すのが普通です。またRTLのシミュレーションでは、フリップフロップは常に0か1に確定するので、同期化回路がなくても正しく動いたように見えます。CDC検証ツールは回路の構造を調べ、同期化回路のない経路、同期化の手前の組み合わせ回路、マルチビットの個別の同期化、リコンバージェンスなどを見つけます。タイミングの計算はSTAの役割です。

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  1. 非同期FIFOのグレイコードのポインタを相手のドメインに渡す経路を、非同期だからといって制約なし(フォールスパス)にすると問題になりうる理由として正しいものはどれか。
  2. クロック周期 2.0 ns の同期回路で、送り側フリップフロップのクロック→出力遅延が 0.2 ns、組み合わせ回路の遅延が 1.4 ns、受け側フリップフロップのセットアップ時間が 0.1 ns である。クロックスキューを0とすると、セットアップのスラックはいくらか。
  3. フリップフロップ間の経路で、クロック→出力遅延が 0.15 ns、組み合わせ回路の最大遅延が 2.2 ns、セットアップ時間が 0.15 ns である。スキューとクロックの不確かさを無視すると、この経路で動作できる最大のクロック周波数はいくらか。
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