Generelle Frage zu Timing mit Clock Skew

franzose
BASIC-Programmierer
BASIC-Programmierer
Beiträge: 146
Registriert: 9. Okt 2009 00:08

Generelle Frage zu Timing mit Clock Skew

Beitrag von franzose »

Soweit ich das verstehe, geht es beim Timing darum, die höchste Frequenz (also die kleinste Taktdauer) zu bestimmen, bei der noch alles funktioniert, also die Hold-Zeit-Anforderung weiterhin erfüllt ist.

In Formeln macht das bis jetzt ohne Clock Skew:

\(T_C >= t_{pcq} + t_{pd} + t_{setup}\)
und
\(t_{hold} < t_{ccq} + t_{cd}\)

wenn jetzt Taktverschiebung ins Spiel kommt, gibt es doch 2 Fälle:

wenn CLK1 früher ist (CLK2 wird also t_skew später aktiviert) gilt:
\(T_C >= t_{pcq} + t_{pd} + t_{setup} - t_{skew}\) (Vorteil, da die Frequenz erhöht werden könnte)
und
\(t_{hold} < t_{ccq} + t_{cd} - t_{skew}\) (Nachteil, da man sicherstellen muss, dass der kürzeste Weg immer noch lang genug ist trotz Taktverschiebung)

im anderen Fall ist CLK1 später (CLK2 wird t_skew früher aktiviert), dann gilt
\(T_C >= t_{pcq} + t_{pd} + t_{setup} + t_{skew}\) (Nachteil, da die Frequenz kleiner werden muss)
und
\(t_{hold} < t_{ccq} + t_{cd} + t_{skew}\) (Vorteil, da der kürzeste Weg später anfängt)


betrachtet man jetzt nur den Worst-Case, also dass im schlimmsten Fall die Frequenz kleiner wird und die Hold-Zeit-Anforderung angepasst werden muss, oder nutzt man auch aus, dass man die Frequenz erhöhen könnte und die Hold-Zeit-Anforderung ohne Buffer angepasst werden könnte?

bitte korrigiert mich, wenn ich falsch liege

Thorti
BSc Spammer
BSc Spammer
Beiträge: 1047
Registriert: 1. Dez 2003 11:52
Wohnort: Frankfurt
Kontaktdaten:

Re: Generelle Frage zu Timing mit Clock Skew

Beitrag von Thorti »

Hallo,

schau dir zu \(t_{hold}\) nochmal Folie 3/84 an.

Gruss Thorsten
Assistent zur Vorlesung TGDI im WS 11/12

franzose
BASIC-Programmierer
BASIC-Programmierer
Beiträge: 146
Registriert: 9. Okt 2009 00:08

Re: Generelle Frage zu Timing mit Clock Skew

Beitrag von franzose »

Die Folie 84 zeigt ja genau den Fall, dass CLK1 früher ist als CLK2 und betrachtet die Hold-Zeit-Anforderung, analog zeigt Folie 81 den Fall, dass CLK1 später ist als CLK2 und betrachtet die Bedingung für die kleinstmögliche Taktdauer (also die höchste Frequenz)

Ich denke, soweit hab ich auch die Formeln verstanden (oder übersehe ich hier schon etwas und habe Fehler?). Meine Frage war jedoch eine andere (oder ich erkenne einfach nicht, wo es offensichtlich ist):

Genügt es beim Clock-Skew, die 2 Bedingungen aus den Folien zu betrachten (das sind ja im Prinzip die Worst-Case Fälle) weil man nur sagt, dass es eine mögliche Taktverschiebung von t_skew (in beide Richtungen) gibt, jedoch weiß man nicht, welcher Fall eintreten wird?

Oder wurden in der Vorlesung "zufällig" diese beiden Fälle ausgewählt und beispielhaft vorgeführt, zu welchen Nachteilen es führen kann; aber in anderen Betrachtungen (z.B. wenn t_skew immer gleich versetzt ist) untersucht man, ob man aus der Situation einen Vorteil bekommen kann, weil dann die anderen positiven Effekte von Bedeutung sind?

ich hoffe es war halbwegs klar, was ich genau wissen will :?

jack_90
Mausschubser
Mausschubser
Beiträge: 75
Registriert: 29. Sep 2009 22:38
Wohnort: Darmstadt
Kontaktdaten:

Re: Generelle Frage zu Timing mit Clock Skew

Beitrag von jack_90 »

Das würde mich auch mal interessieren.
In den Folien zur Clock skew ist wie franzose schon sagt, einmal die Holdzeit und einmal die Taktfrequenz betrachtet, aber bei unterschiedlichen Fällen (einmal CLK1 früher und einmal später aktiv).
Gibt es da einen Unterschied bzw. ändert sich die Formel zur Berechnung von Taktfrequenz oder Holdzeit bei versch. Bedigungen, je nachdem wann CLK1 aktiv ist im ggs. zu CLK2)?
EiSE Tutor WS 12/13

Thorti
BSc Spammer
BSc Spammer
Beiträge: 1047
Registriert: 1. Dez 2003 11:52
Wohnort: Frankfurt
Kontaktdaten:

Re: Generelle Frage zu Timing mit Clock Skew

Beitrag von Thorti »

Hallo,

grundsätzlich sind alle Richtungen interessant. Schlimmer ist es natürlich, wenn es durch Clock-Skew zu einer Verletzung der Hold- oder Setupzeiten kommt (und in Folge die Schaltung nicht mehr korrekt arbeitet) als wenn man ein potenziell vorhandenen Vorteil nicht ausnutzt. Aber die Formeln unterscheiden sich ja "nur" im Vorzeichen von \(t_{skew}\). Mann muss halt wissen wann man welche nimmt.

Gruss
Thorsten
Assistent zur Vorlesung TGDI im WS 11/12

jack_90
Mausschubser
Mausschubser
Beiträge: 75
Registriert: 29. Sep 2009 22:38
Wohnort: Darmstadt
Kontaktdaten:

Re: Generelle Frage zu Timing mit Clock Skew

Beitrag von jack_90 »

Wenn ich das richtig verstanden habe gilt also folgendes:
ausgehend von Folie 80 Kapitel 3:
für CLK2 früher aktiv als CLK1:
\(T_{c} >= t_{pd} + t_{pcq} + t_{setup} + t_{skew}\)
für die Holdzeit:
Kann es sein, dass \(t_{skew}\) hier ignoriert werden kann, da sich Q1 nicht vor der Taktflanke von CLK1 ändert? Dass also weiterhin gilt:
\(t_{hold} < t_{ccd} + t_{cd}\)

wenn aber CLK2 später als CLK1 aktiv ist:
\(T_{c} >= t_{pd} + t_{pcq} + t_{setup} - t_{skew}\); hier kompensiert \(t_{skew}\) einen Teil des \(t_{pd}\) der kombinatorischen Schaltung
siehe auch Übung 6.2
Holdzeit:
\(t_{hold} + t_{skew} < t_{ccd} + t_{cd}\)

So ich hoffe, dass das stimmt :roll:
Wäre nett, wenn ich noch ein abschließendes OK dazu bekomme^^
EiSE Tutor WS 12/13

Benutzeravatar
timo.b
Mausschubser
Mausschubser
Beiträge: 79
Registriert: 28. Sep 2009 16:18

Re: Generelle Frage zu Timing mit Clock Skew

Beitrag von timo.b »

Also ich glaube du hast recht, die gleichen Formeln stehen so auch im Buch.
G.Timo

Benutzeravatar
igor.a
BASIC-Programmierer
BASIC-Programmierer
Beiträge: 143
Registriert: 28. Sep 2009 16:05

Re: Generelle Frage zu Timing mit Clock Skew

Beitrag von igor.a »

Bin das gerade auch durchgegangen und habe das gleiche raus.

Antworten

Zurück zu „Archiv“