SOC时序分析中的跳变点

　跳变点是所有重要时序分析工具中的一个重要概念。跳变点被时序分析工具用来计算设计节点上的时延与过渡值。跳变点的有些不同含义可能会被时序分析工程师忽略。而这在SOC设计后期，也就是要对时序签字时可能会导致问题。后端设计工程师要知道跳变点的概念及其含义，这个非常重要。这也正是本文目的之所在。

　　1.跳变点定义：

　　跳变点可定义为逻辑高电平的百分比，作为测量压摆率和时延值的参照。图1(a)演示的是压摆率跳变点。

　　图1(a)

　　图1(b)演示的是时延跳变点。

　　图1(b)

　　跳变点用来描述标准单元或硬模块(IP)等的引脚过渡值特征，同时检查SoC时序。通常跳变点的值在时序模型(自由格式)中提及，时序分析工具在计算时延和压摆率时会使用这些值。

　　2.如何固定跳变点：

　　在描述标准单元或硬模块(IP)特征时，跳变点对于特定的技术节点是固定的。将跳变点固定的目的是确保测量的时延/压摆率接近实际(Spice)的波形。如图2(a)所示，当跳变点位于切换波形的线性区(20%-80%)时，压摆率值比位于非线性区(10%-90%)时要令人乐观。

　　图2(a)

　　通常情况下，在过渡跳变点位于线性区时，时序工具计算的单元时延更接近Spice结果。

　　同时，晶体管的电压阈值(Vt)特性对于决定跳变点发挥了重要作用，因为输出波形在输入电压超过晶体管的Vt值后会发生线性化[1]。

　　时延阈值在输入和输出波形的线性区是固定的。只要时延跳变点位于波形的线性部分，那么时延跳变点是20-80还是50-50都没有关系。

　　3.自由格式提及的跳变点句法[2]

　　下面给出的是典型时序模型(.liberty文件)的快照，以指示正在使用的跳变点

　　input_threshold_pct_rise:50;

　　input_threshold_pct_fall:50;

　　output_threshold_pct_rise:50;

　　output_threshold_pct_fall:50;

　　slew_lower_threshold_pct_rise:20;

　　slew_lower_threshold_pct_fall:20;

　　slew_upper_threshold_pct_rise:80;

　　slew_upper_threshold_pct_fall:80;

　　4.时序工具如何处理跳变点来计算时延

　　a)当跳变点对于界面都相同时：

　　图3(a)描述了驱动程序和负载具有相同时延阈值时的情况。

　　在给出的示例中，两者都为50%。

　　图3(a)