后端基础——vcs后仿delay

贴上参考文章， 写的很好：negative timing check和negative delay - 知乎 (zhihu.com)，如有需要可以参考原文

一，vcs后仿两个关键的option

在做vcs后仿时，有两个参数：+neg_tchk和-negdelay

+neg_tchk针对的是timing check task，即$setuphold / $recrem / $nochange 这三种task，如果这些timing check task中的timing limit有负值，就需要加上这个option，否则vcs会把负的timing limit当作0来处理。这个参数不会影响$setup / $hold / $removal / $recovery / $skew / $width / $period这些类型的timing check task，因为后面这几种timing check task的timing limit不允许是负值。

-negdelay针对的是延时的计算，即cell内部（IOPATH）或者cell to cell间（INTERCONNECT）的延时，如果不使用这个option，vcs同样会把负的delay值当作0来处理。

IOPATH / INTERCONNECT / PORT / DEVICE delay，都是些什么呢？可以在sdf的specification中找到对应的解释。

二，sdf中4种delay

1，IOPATH

cell内的input to output的delay

 

 以上图sdf中的一段为例：

IOPATH是关键字，无须多说；posedge i1是这条IOPATH的start point，o1是end point；后面的(2:3:4)和(4:5:6)，分别指的是o1在rise和fall时的delay。

被两个冒号所间隔开的3个值，分别对应着MIN : TYPICAL : MAX，在反标sdf时（比如test bench中使用的$sdf_annotate语句）会指定其中一种。

比如说，如果在$sdf_annotate中指定了MIN，那么，posedge i1如果导致了o1从0跳变为1，则delay值为(2:3:4)中的2，如果posedge i1导致了o1从1跳变为0，则delay值为(4:5:6)中的4。

“posedge i1”这两个单词是一个整体，如果发生了i1从1至0/x/z的跳变（即negedge i1），则不会走这一条。MIN的值并非一定小于MAX，是有可能大于MAX的，比如，可能会出现(4:3:2)这样的情况，它也是合法的。

2，INTERCONNECT

一般用于描述前一个cell的output至下一个cell的input的delay，可以理解作为cell与cell间的连线的delay。

 

 例子中的每条INTERCONNECT后面只有一个延时值，这意味着end point不再区别rise delay和fall delay，不管是rise还是fall，都采用这个delay值。

3，PORT

也是一种连线的delay，和INTERCONNECT有点像。不同的地方在于，INTERCONNECT会有一个start point（前一个cell的output）和一个end point（后一个cell的input），但PORT类型只有end point（后一个cell的input），没有start point（前一个cell的output）。

4，DEVICE

和IOPATH有点相似，一般用于描述cell内的延时。但IOPATH需要指定input和output，而DEVICE只需要指定output（这一点又有点像PORT，但PORT面向的是cell的input，PORT是cell外的delay）。

使用DEVICE时，任意input至这个output的delay，都被此DEVICE语句决定。

 

ps：在一个sdf文件内，会见到大量的INTERCONNECT和IOPATH语句，而DEVICE和PORT似乎比较少见，有些sdf中则完全看不到后2种。

三，再看delay option

对于-negdelay，在vcs user guide中能看到它还有一些额外的说明：

To consider a negative INTERCONNECT delay, one of the following should be true:
- Sum of INTERCONNECT and PORT delays should be greater than zero
- Sum of INTERCONNECT and IOPATH delays should be greater than zero
- Sum of INTERCONNECT and DEVICE delays should be greater than zero
Otherwise, the negative INTERCONNECT delay is ignored, and a warning message is generated for the same.
Similarly, to consider a negative IOPATH delay, the sum of IOPATH and DEVICE delays should be greater than zero. Otherwise, the negative IOPATH delay is ignored, and a warning message is generated for the same.

如果不满足以上条件，sdf反标将报出warning信息

在实际的vcs后仿真中，遇见了以下问题：

 

 

Warning-[SDFCOM_UHICD] Up-hierarchy Interconnect Delay ignored

这是在top hierarchy中使用了INTERCONNECT语句来定义某个sub hierarchy cell’s output至top hierarchy的output所导致的。工具认为这里需要的是DEVICE，而不需要INTERCONNECT，拿掉这条INTERCONNECT后，就不会再有这种warning了。

在阅读网络上论坛等相似问题，很多人的答案是这个warnning并不碍事。我分析此处是sdf中重复定义了部分端口的延时，INTERCONNECT语句定义到下层模块的延时被下层模块再次定义，因此忽略了该语句的定义，而DEVICE Delay被采用，从效果上来说影响不大。