Synopsys SpyGlass CDC 学习 (一)

SpyGlass工具简介

目前包含:SpyGlass Lint, CDC, RDC, DFT ADV, Power.  是业界RTL Signoff 的重要工具.

     SpyGlass 的一些基本概念

1.Rule:  是SpyGlass 进行RTL分析的最小单位.

2.Goal: 是一系列相关Rule的集合,组合起来完成RTL分析的某个特定任务. user可以用GuideWare定义好的Goal, 也可根据工程项目要求来选择一系列rule的集合形成自定义Goal.  GUI里面点Goal的button来选择设定, 当然也可在Prj file 里定义.

3.Sub-Methodology: 是一系列相关Goal的集合, 用以达成某方面特定目标, 如完成CDC check.

目前包括 SpyGlass CDC/Constraints/DFT/Power/TXV Methodology

4. 其他和方法学联系不太紧密的术语 :

    SGDC :  Constraint 文件, 主要包含clock和reset等约束信息.

    Waiver : 用以过滤一些结果的文件.

    Severity : report结果中分Fatal, Error, Warning和INFO四等级信息.

    parameter: 可以在进行RTL分析之前设定某些参数, 对检查过程进行一些约束

CDC介绍

CDC(Clock Domain Crossing)的前端设计中最常见的问题, 在RTL中要恰当的处理每个异步的控制信号和数据信号, 否则就会出现亚稳态,造成严重的function false.

最好的有关亚稳态(metastability),CDC,及其对应的处理方法的资料, 就是SNUG-2008会议上排名第一的优秀论文:https://pan.baidu.com/s/1IW1kVRlJjPsxPz5H_61vZw

SpyGlass CDC简介

Formal Check:

       SpyGlass CDC tool是一种 Formal Check Methodology工具, 相比写case跑仿真来找CDC问题, 靠SpgGlass能更早,更全,更快的发现CDC问题. 它能够:

  1. Managing Multi-clock Designs
  2. Systematic approach towards CDC problems
  3. Check and report any unsynchronized signals:  Clocks and Reset

与Timing Check相比:

  1. STA对async interface不太好使,只适合sync模块分析
  2. CDC paths 总是需要设置成false paths
  3. 一般在design的后期在netlsit level做有意义

与Functional Simulation相比:

  1. 黑盒测试很难穷举(exhaust)
  2. 白盒测试需要些assertions
  3. 需要覆盖CDC的所有test branches
  4. 很难幸运的覆盖所有,一般只能发现部分问题
  5. 一般在design后期才发现问题

 当SOC design涉及的clock domian太多,用到很多第三方IP,及涉及人员水平参差不齐时, 用SpyGlass CDC来做检查来保证RTL质量是十分必要的.

在工程的block-level和SOC 集成的两个不同阶段, 所适用的CDC Goal也是有所不同的. Block-Level关心的是模块内部, 只有模块内检查没问题后才能做deliver. 而SOC集成主要关心的是模块间interface的CDC问题. 

The SpyGlass CDC Methodology Flow( for block level)


各个阶段介绍:

  • Creating SpyGlass CDC Setup. Goal: cdc_setup; 指定constraints(SGDC file),parameters 及其他指定用于该project的定义来精准运行SpyGlass CDC检查。可以使用‘sdc2sgdc’ 命令来将 block-level SDC 转化成相应的SGDC 约束文件。运行‘cdc_setup_check’ goal能够生成constraints, 但生成的constraint一定要designer仔细review下再用。运行‘cdc_setup’后工具可以理解整个design的architecture, 解决一些block-box的问题,并自动生成‘autoclock.sgdc’及autoreset.sgdc作为 constraint的base 来使用。 合理设置parameter可以极大的减少CDC error/warning的数量。
  • Verifying SpgGlass CDC Setup.  Goal: cdc_setup_check;检查setup的正确性和完整性。在进行下一步时一定要修掉该stage报的violation。 如确保所有flip-flop都有时钟。 ‘set_case_analysis’参数合适定义来确保多时钟源的flip-flop有指定的时钟选择。时钟的周期,有效沿及domin都被合适定义。
  • Performing Clocks and Reset Integrity Checks.    Goal: clock_reset_integrity; 修掉时钟和复位不完整定义的问题,确保时钟和复位都被合理定义,并且确保clock/reset没有glitch和race。
  • Performing Block-Level CDC Verification:     Goal: cdc_verify; Fix block-level violations to make the block SpyGlass CDC clean要修掉所有的violations, error和warning都要review,必要时可以waive掉。 清理violation是有先后优先级顺序的。

依次修下列violation(priority):    

            • Ac_sync_group Rule violations; rule Ac_unsync01(for scalar unsync) 和 Ac_unsync02(for vector data unsync), 增加constraint或设置cdc_false_path, 不要考waive来修,也可以定义static,quasi-static来解决. 
            • Convergence violations: rule Ac_conv01,Ac_conv02,Ac_conv03,Ac_conv04 and Ac_conv05.
            • Glitch violations: Ac_glitch* 和 Clock_glitch*
            • Data hold violation: rule Ac_cdc01, 表明 signal/data从快时钟到慢时钟发从时hold不住。
            • Data hold issues in synchronized data crossing: rule Ac_datahold01a
            • violations related to data correlation and race conditions: Rule Ac_cdc08, Ac_conv01 and Ac_conv02
            • violations related to reset synchronization and deassertion: Rule Ar_unsync01, Ar_sync01,Ar_asyncdeassert01,Ar_syncdessert01,Reset_sync02
            • violations related to FIFO recognition and verification: Rule Ac_fifo01, SpgGlass可以识别通常的FIFO结构。 也可以在constraint file(SGDC)中指明fifo。

  • Performing SOC-Level CDC Verification:    在soc leve进行CDC检查,可以发现所有structural issues.     Goal: cdc_verify_struct
  • Signing-off SpyGlass CDC Verification:    检查报告,清干净问题和sign-off SpyGlass CDC Verification on the SOC    Goal: N/A

  • The SpyGlass CDC Methodology Flow( for Soc level)     不同于’SpyGlass CDC Methodology Flow’, 在Hiera Verif Flow中使用abstract view来专注于模块边界的问题,从而减少CDC verif的运行时间。block owner deliver 已经verified的模块给SOC集成team,SOC integration team在abstract view上不用再担心block内的问题。如果有些block 是不可用的,可以为这些block产生abstract views, 从top-level移植constraints到block-level,考虑添加‘ip_block’ constrain 到这些block. 下面是各个step的简介:1. Identify the blocks to Abstart in SpyGlass CDC     Goal : –
    2. Create SpyGlass CDC Setup   Goal : cdc_setup_check
    3. Verif SpyGlass CDC Setup    Goal: cdc_setup_check
    4. Perform Clock&Reset integrity check    Goal : clock_reset_integrity
    5. Perform Block-level CDC Verif    Goal : cdc_verif
    6. Generate Abstract View in SpyGlass CDC  Goal : cdc_abstract
    7. Perform Abstract View Validation in SpyGlass CDC   Goal : cdc_abstract_validate
    8. Perform SOC-Level CDC verif    Goal : cdc_verif_struct
    9. Sign-off SpyGlass CDC verif  Goal : –
阅读:461

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注