复位域交叉(RDC)简介

SNUG China 2018 2018 18 页

复位域交叉(RDC)简介

会议: SNUG China 2018 作者: Leon Yin (Synopsys) 日期: 2018年6月 页数: 18 源文件: SNUG_CN_Gobok_2018_Synopsys_Inc_paper.pdf


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复位域交叉(RDC)简介

Leon Yin 2018年6月

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复位域交叉(RDC)概述

- RDC挑战与跨时钟域 CDC类似,会产生亚稳态输出和设计失败 - 亚稳态 Metastability(非确定性值)场景由异步复位断言引起

异步复位断言导致的亚稳态传播示意: FF1收到rst1异步复位 → q1输出亚稳态值 → FF2在setup+hold时间窗口内采样 → q2传播亚稳态

RDC验证也是RTL签核 RTL Signoff的必须项

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为什么RDC现在变得至关重要?

发生了什么变化: - 异步复位 vs 同步复位——更快、更低功耗、更少门数 - 多个异步复位 Asynchronous Reset的原因: - 具有多个电源域 Power Domain的SoC和各自独立复位的IP - 软件和内部生成的复位 - SoC的缩短初始化周期 - 由于异步复位断言导致的亚稳态风险呈指数级增长: - 随着系统复杂度和设计规模的增加 - 异步复位数量的增加 - 工艺节点的缩小 - 频繁的复位断言

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每个设计的异步复位数量趋势

- 过去几年有强有力的证据表明由于复位域交叉 RDC导致的硅失效 - 典型约400-500万门设计有约200K个RDC

异步复位数量随年份增长趋势(2000-2020):从2个增长到40+

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什么"不是"RDC问题

- 异步复位的撤销(de-assertion)不是RDC问题 - 撤销始终取决于时钟边沿 - 即使对于复位同步器也是如此 - 这使复位撤销成为跨时钟域 CDC问题,CDC工具会检查它

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(后续内容涵盖:RDC路径结构分析、RDC验证方法论、VC CDC/Spyglass中的RDC检查、案例研究与硅相关性、RDC签核标准等)


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