Multi-bit Flip Flop(MBFF)修复技巧

适用场景:
对于一些timing比较critical的path,如果发现上面有一些multi-bit flip flop(mbff),那么可以考虑用这种方式来修复。
比如startpoint是一个mbff,从它开始的很多path都有setup的违反,那么可能就是由于它被mbff给merge了,使得它通过useful skew来解timing就不是那么的灵活。
因此可以对startpoint来设置禁用mbff merge来解决,可能因此很多path的setup违反都被解决了。但是如果只用这种方式的话,timing不一定会有所改善,可以再搭配path group + path margin(innovus里面叫slack adjustment)来优化。
如果一个模块或者子模块里面的很多path都有上面的问题,timing都比较critical,那么可以对它们来应用path group + weight的方式来修复,如果它们中很多startpoint/endpoint又出现在mbff里面,那么可以再禁用它们的mbff merge。
可以在merge之前的design database(比如floorplan的db)中抓出它们的名字,然后去设置disable mbff merge,为了不对功耗有太大的影响,设置的cell越精确越好(比如抓取所属的最小的子模块里面的sequential cell),可以统计一下它们的数目,不要太大了。
提示:当然,如果你对功耗的要求不是很高的话,甚至可以完全不用mbff的功能。
[dev]ilmview 4> redirect disable_mbff_regs.rpt {foreach_in_collection cell [get_cells aaa/bbb/ccc/sub_d/* -filter is_sequential] {puts [get_object_name $cell]}}
[dev]ilmview 5> sizeof_collection [get_cells aaa/bbb/ccc/sub_d/* -filter is_sequential]
791
优化前后结果对比:
run wns/tns/fep power mbff ratio
default -100ps/-1.584ns/216 122.585mw 70.443%
default + disable mbff + path group + weight + path margin -29ps/-0.573ns/137 122.408mw 70.103%
default + path group + weight + path margin -57ps/-0.876ns/162 122.949mw 70.242%
可以看到,在加了path group以及weight和path margin之后,timing改善了很多,在disable了791个特定register之后,timing又得到了进一步的改善,tns已经降低为了原来的1/3,wns也是如此。
且mbff的ratio并未降低太多,power与原来的相比变化不大,甚至还稍微低一点。
因此这两种方式对于解决timing问题都是可以的,额外使用disable mbff的方案对于timing会更有帮助。
注意:经过实验发现,仅仅disable 一些指定的mbff,不搭配path group + weight + path margin的话,timing改善可能不大,甚至可能会出现timing变差的情况,因此最好一起使用。
如下是place阶段的数据对比:
run wns/tns/fep
default -59ps/-16.176ns/1289
default + disable mbff -61ps/-22.452ns/1329


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