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CDC spyglass
SoC中会有着几百的clock domains,millions的async data crossing。
Glitch等cdc问题是netlist level simulation的主要目的。
CDC的困难点:
1)STA不会进行asynchronous的检查,只会进行synchronous的检查;
2)Path across clock domain通常会被设置为false path,不进行check;
3)CDC带来的一些问题只有在进行post-sim的时候,才会暴露出来;
在RTL level simulation中,无法发现问题。
4)CDC带有一定的lucky性质,simulation只能检查出一部分的error;
典型的CDC问题:
1)Metastability:异步相位的必然结果;
2-sync cell会导致一个clock cycle的uncertainty;
metastability可能会导致data-coherency和re-covergence的问题;
2)Reconvergence(correlation):一些reconvergence信号会带来的glitch以及sample single出错;(multi-bit uncertainty)
会导致在receiving domain中有一到两个cycle的latency或者cycle uncertainty;
可以通过gray encoding的方式来避免;
通过verify signals肯定不会在destination clock cycle进行toggle,从而waive掉这个path。
3)Data hold problem(data loss):Fast to slow clock以及data enable sequencing场景;
可以通过implement pulse extenders的方式来避免:
Spyglass对于这类fast-slow cdc crossing,会自动进行formal check,如果data不能被capture到,会报error
处理方法:
1)synchronization scehme(such as handshake,FIFO)
2)reset synchronization(reset is asynchronously asserted and synchronously de-assert)
3)bus async bridge;
4)尽量使用glitch-free的mux;
5)well managed convergence paths;
CDC中主要的问题会在register中,因为Apb/Ahb clock与fucntion clock的async。
CDC spyglass