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Vivado下如何阅读时序报告

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AD, vi
通常,Vivado的时序报告由四部分构成。第一部分是总结(Summary)。在这部分可以看到时序路径的总体状况。如下图所示。
标记①为Slack,若其为负,则表明时序未收敛。标记②可帮助确定发送时钟和接收时钟,并可获知时钟周期,进而可判定该路径是否为跨时钟域路径。结合标记④可进一步判断Requirement是否合理。例如,对于单时钟域下的路径,Requirement通常为一个时钟周期;对于跨时钟域路径,Requirement数值会有所变化,但如果数值为0.1,显然是不合理的。标记③显示了路径类型,是Setup还是Hold。标记⑤显示了数据路径延迟。该延迟由两部分构成:逻辑延迟和布线延迟。这两个延迟占总延迟的百分比可用于判断两者对总延迟的贡献。例如,对于违例路径,若布线延迟超过50%,说明该延迟是导致时序不能收敛的主要因素,因此可围绕降低布线延迟这一靶心达到时序收敛。标记⑥显示了逻辑级数以及逻辑级数的构成,据此可判断逻辑级数是否过高。标记⑦显示了Clock Skew,当其绝对值超过500ps时,应引起关注。标记⑧显示了Clock Uncertainty,当该数值超过100ps时,应引起关注。
时序报告的第二部分为源时钟也就是发送时钟路径报告。这部分显示了源时钟路径的组成单元,如下图所示。由图中的标记①至标记⑧可看出,时钟由管脚sysClk进入,经IBUF输出到MMCM,之后由MMCM的端口CLKOUT5输出,该端口连接BUFG进入全局时钟网络。标记⑨显示了源时钟的“落脚点”,也就是时序路径的起点。在这部分,需要注意时钟路径是否“干净”,例如,出现BUFG级联,则说明时钟路径不“干净”。
时序报告的第三部分为数据路径报告,如图所示。标记①为数据路径的起点逻辑单元,也是该时序路径的起点逻辑单元,对应逻辑延迟为0.348,结合标记③的逻辑延迟0.053,可得总的逻辑延迟为0.401,与图中的标记⑤相对应。标记②和标记④为布线延迟,两者之和为4.447ns,与图中的标记⑤相对应。标记⑥与标记⑤对应数字相加为标记⑦对应数字;标记⑦与标记③对应数字相加为标记⑧对应数字。最终获得Arrival Time,为标记⑨对应数字。
时序报告的第四部分为目的时钟也就是接收时钟(捕获时钟)路径报告,如图所示。标记①到标记⑦串联起来即为完整的时钟链路,可用于检查时钟网络是否“干净”。最终获得Required Time,对应标记⑧中的数字7.209。该数字与图中的Arrival Time相减,即可获得Slack,与图中标记①的数字相对应。
对于SSI器件中的跨die路径,在时序报告的Summary中会有一行Inter-SLR Compensation,如图所示。同时在数据路径或者时钟路径中会显示跨die标记,如图中的SLR Crossing[0->1],表明这个net是从SLR0到SLR1。

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