时钟偏移调度的定时优化
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"Timing Optimization Through Clock Skew Scheduling" by Ivan S. Kourtev, Baris Taskin, and Eby G. Friedman 本书深入探讨了时序优化中的关键问题,特别是通过时钟偏移调度来提升集成电路性能的技术。时钟偏移调度允许不同部分的电路在不同的时间开始工作,从而减少整体的时序延迟。以下是对标题和描述中提到的知识点的详细解释: 1. **非零时钟偏移调度**:基于Friedman和Fishburn的开创性工作,书中提出了一种方法,将这种方法与线性规划(LP)技术结合,用于电路设计和时钟分配网络的拓扑结构设计。这种方法尤其适用于具有级敏锁存器和多相时钟信号的电路。 2. **混合整数线性规划问题**:同时考虑时钟调度和时钟树拓扑综合的问题被形式化为一个混合整数线性规划问题,可以高效求解。这种方法在多种基准电路和工业电路上的应用显示,同步性能提高了60%以上。 3. **可靠性优先的优化方案**:对于那些要求高可靠性和生产良率的场景,书中提出了基于二次规划(QP)的成本函数问题。这允许在考虑参数变化的约束下,解决时钟调度的容忍度问题。使用拉格朗日乘子法迭代解决约束版本的问题,特别适合输入/输出(I/O)接口和知识产权(IP)块的设计,其中时钟延迟和偏移要求被充分整合到数学模型中。 4. **理论限制分析**:书中讨论了通过时钟偏移调度所能实现的时钟周期改进的理论极限。通过对三种局部数据路径拓扑进行分析,确定了这些限制。针对重聚路径系统,提出了一种缓解时钟偏移调度限制的方法,通过在部分数据路径上插入延迟,该方法也形式化为一个LP问题,以便自动化应用。 5. **新兴时钟生成与分布技术**:针对旋转谐振时钟技术,书中介绍了时钟偏移调度的实用性和必要性。展示了初步的建模和实施成果,并详细阐述了如何将时钟偏移调度整合到完整的物理设计流程中,以自动化设计旋转时钟同步电路。 这本书为电子设计自动化领域的工程师和研究人员提供了关于时序优化和时钟偏移调度的深入理解和实用工具,有助于提升集成电路的性能和效率,特别是在处理复杂电路和新兴技术时。
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