DC进阶-多周期约束详解

面试官首先问多周期是什么意思？让我给他做个详细解释。于是我给他balabala讲了下面的知识点，当然现场没那么详细，这里我详细给大家做下解释。
一个多时钟周期的经典例子就是来自DC workshop中的乘法器，图1中时钟CLK的周期为10ns，根据设计规格加法器的延迟约为6个时钟周期。

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亲身经历华为海思面试，专业问题分享解析

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回想去年，我参加过的一场面试。当时，我投递的职位是海思数字IC电路设计岗位。不知道为什么，这个岗位投递的人超多。竞争极其残酷。在面试过程中，问了很多问题，先问基础数字电路设计题，再根据简历中的项目问问题。其中一个问题，是关于多周期时钟，在这里我做下详细的记录和解释。

Section1: 多周期基础题，不会的基本…

面试官首先问多周期是什么意思？让我给他做个详细解释。于是我给他balabala讲了下面的知识点，当然现场没那么详细，这里我详细给大家做下解释。

一个多时钟周期的经典例子就是来自DC workshop中的乘法器，图1中时钟CLK的周期为10ns，根据设计规格加法器的延迟约为6个时钟周期。

图1

根据需求，需要加入的setuptime check设计约束如下：

Create_clock–period 10 [get_ports CLK]

Set_multicycle_path–setup 6 –to [get_pins C_reg[*]/D]

图2

加了上面的约束后，DC/PT 将仅仅在第6个上升沿，即第60ns做建立时间的分析，这时，加法器的最大延迟为：

Setup time check 时序如图2，那么，DC怎么做保持时间分析呢？其实DC默认是在setup time check的前一个周期，即第50ns做保持时间分析，这时要求加法器的最小延迟：

其实，这种要求明显是不合理的，也会增加电路的复杂度。

Hold time check 点如图3中绿色箭头所标注位置

图3

为了正确表述电路的功能，我们需要对保持时间做调整，应在0ns时刻做保持时间的检查。正确的约束如下：

Set_multicycle_path –setup 6 –to [get_pins C_reg[*]/D]

Set_multicycle_path –hold 5 –to [get_pins C_reg[*]/D]

图4

保持时间分析提早了5个周期。相应的电路中的加法器允许的延迟也变成为：

相应的电路可以修改成图5的结构进行实现。

图5

Section 2: 多周期进阶，体现水平的时候到了

面试官觉得我回答的可以，于是深入继续问，如果上面的电路2个寄存器的CLK不是同频，但是，是同步，又应该怎么考虑？如图6的电路。就是launch CLK和capture CLK 是不一样的CLK，且满足下式：

图6

当时，我就不假思索的写下了下面的SDC，但是答案却是错误的。（根据他的耐心引导，最终还是没搞定）

set_multicycle_path-setup 3 -from clk1 -to clk2

set_multicycle_path -hold 2 -from clk1 -to clk2

解释面试官的题目之前，我们先看一下set_multicycle_path这个SDC命令的其他选项的意思

set_multicycle_path
[-setup | -hold]
[-start | -end]
[-from from_list]
[-to to_list]
[-through through_list]

-Setup和-hold用于说明多周期路径是用在建立时间检查还是用在保持时间检查。

-Start和-end用于说明多周期路径依赖于start clock还是依赖于end clock。

注意-start和-end。

在设置multicycle_path的过程中，一定要注意是start clock 是多周期，还是end clock 多周期。这关系到时序分析的正确性。默认情况下，set_multicycle_path对建立时间的分析是设置end clock为多周期，对保持时间分析师设置start clock为多周期。也就是说，上面的SDC等价于