時序分析與CDC

提高同步器接收端的時脈頻率,MTBF就會縮短。其理由何者正確?

  1. A提高時脈頻率會使正反器的建立時間變長
  2. B提高時脈頻率會使發送端資料變化的頻率降低
  3. C取入次數增加,加上週期變短,亞穩態穩定下來可用的時間減少
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正確答案:C. 取入次數增加,加上週期變短,亞穩態穩定下來可用的時間減少

在MTBF的算式中,接收端的時脈頻率 f_clk 位於分母,碰上危險瞬間的機會與取入次數成正比增加。此外,穩定下來可用的時間 t_r 大致由週期決定,因此提高頻率會使 t_r 減少,指數部分 e^(t_r/τ) 大幅減少。例如從 500 MHz 提高到 1 GHz,週期從 2 ns 變為 1 ns,MTBF的縮減遠大於單純的2分之1。高速時脈使用3級同步器正是這個原因。

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