2．3 时钟树的手动优化
工具自动的时钟树综合总是会有一些skew没有满足设计要求，工具自动插入的一些buffer也不一定都合理，一般情况下，encounter自动综合产生的时钟树是不满足要求的，在经过了时序分析后要进行必要的修复优化。总的原则就是想办法平衡各线路的延时，一般的优化途径有以下一些：
(1)在时钟信号源(Clock Source)处手动添加驱动能力很大的drive cell，因为时钟树一般扇出很大，负载很大，所以在时钟源点处需要驱动能力大的门单元，更大驱动能力的门单元可以明显减少延时。
(2)替换(Re_sizing)驱动能力不一样的单元，尤其是buffer单元。时钟树综合完成后，经过仔细的时序分析后，根据时序分析结果报告，分析Skew违规原因，找出导致Skew违规的路径，根据延时情况来替换一些驱动能力不同的单元，如buffer等，使其延时情况与其他时钟信号线相平衡，从而达到减小Skew的目的。
(3)添加buffer。互连线的延时与连线长度的平方成正比，所以插入buffer可以将长的关键路径分成较小的连线，可以有效地减小互连线的延时。插入的buffer的驱动能力的大小靠经验估计，插入后做时序分析，然后再做re_sizing，直到满足延时要求。
经过eneounter自动时钟树综合后，查看其CTS时序报告，如图4所示，发现时钟elk_pad的最大偏移值达到了152．4 ps，这样与目标值还有很大差距。经过timing Debug跟踪时钟信号，如图5所示，从中找出一些Skew较大的线路，如从fft4442_inst／CT／M3_R_reg／Q到fft4442 _inst／PEII／pc42_in4_reg_76_／RN的延时太长，达到了27．035 ns，因为这样的线路与其他信号线的延时相差比较大，它们之间的Skew就很容易违规，必须减小它们的延时来减小Skew。
再进一步查看该线路，发现有些单元，如FFDCRHD1X延时达到13．483 ns，HAND281HD1X延时达到8．578ns，INVHDPX也达到了4．209ns，而且该线路还插入了不少BUFHD1X，由于此类buffer的驱动能力太小，从而导致了该线路的延时过大。于是，采用第二类修复办法：替换(r-e_sizing)驱动能力不一样的buffer。于是调用Interactive ECO功能，手动将延时太长的单元FFDCRHD1X、HAND2B1HD1X等的尺寸替换为更大的，从而加强其驱动能力，并将部分BUFHD1X替换成BUFHD4X等，再做了PostCTS optimization后，再进行时序分析，这样经过几轮反复的修复，降低了一些线路的延时，终于将时钟CLK的Skew降到了93．3ps，如图6所示，满足了设计要求。从eneounter的CTS报告中可以看出，加上有针对性的手动修复之后，对Skew的减小有明显效果。
3 结语
随着集成电路设计尺寸的减小和芯片运行频率的提高，时钟偏移已经成为影响ASIC芯片性能的关键因素。本文以对FFT处理器芯片的时钟树综合为例，分析了时钟偏移的产生机理及影响，从布局阶段就开始关注时序的优化，进行了一系列的优化设置。经过时序分析证明，采取工具自动综合和手动修复相结合的办法，容易满足设计要求，不仅可以提高综合效率，还可以保证优化的有效性。 |
