CDC spyglass

Posted 2020-08-05 _9_8

CDC discription and analysis

SoC中会有着几百的clock domains，millions的async data crossing。

Glitch等cdc问题是netlist level simulation的主要目的。

 

CDC的困难点：

1)STA不会进行asynchronous的检查，只会进行synchronous的检查;

2)Path across clock domain通常会被设置为false path，不进行check;

3)CDC带来的一些问题只有在进行post-sim的时候，才会暴露出来;

在RTL level simulation中，无法发现问题。

4)CDC带有一定的lucky性质，simulation只能检查出一部分的error;

 

典型的CDC问题：

1)Metastability：异步相位的必然结果;

2-sync cell会导致一个clock cycle的uncertainty；

metastability可能会导致data-coherency和re-covergence的问题；

2)Reconvergence(correlation)：一些reconvergence信号会带来的glitch以及sample single出错;(multi-bit uncertainty)

会导致在receiving domain中有一到两个cycle的latency或者cycle uncertainty；

可以通过gray encoding的方式来避免；

通过verify signals肯定不会在destination clock cycle进行toggle，从而waive掉这个path。

3)Data hold problem(data loss)：Fast to slow clock以及data enable sequencing场景;

可以通过implement pulse extenders的方式来避免：

Spyglass对于这类fast-slow cdc crossing，会自动进行formal check，如果data不能被capture到，会报error

 

处理方法：

1)synchronization scehme(such as handshake，FIFO)

2)reset synchronization(reset is asynchronously asserted and synchronously de-assert)

3)bus async bridge;

4)尽量使用glitch-free的mux;

5)well managed convergence paths;

CDC中主要的问题会在register中，因为Apb/Ahb clock与fucntion clock的async。