负向Skew和正向Skew有什么区别？

二、对时序窗口的影响对比

1. 对建立时间（Setup Time）的影响

• 正向偏斜：
  延长后级时钟到达时间，扩大后级建立窗口的结束时间，为数据传输提供更多时间，降低建立违规风险。
  • 案例：前级时钟到达时间 0.5ns，后级 0.6ns（Skew=0.1ns），后级建立窗口结束时间为 0.6ns - 0.1ns = 0.5ns，若数据到达时间 0.45ns 则满足。
• 负向偏斜：
  缩短后级时钟到达时间，压缩后级建立窗口的结束时间，可能引发建立违规。
  • 案例：前级时钟到达时间 0.5ns，后级 0.45ns（Skew=-0.05ns），后级建立窗口结束时间为 0.45ns - 0.1ns = 0.35ns，若数据到达时间 0.4ns 则违规。

2. 对保持时间（Hold Time）的影响

• 正向偏斜：
  缩短后级保持窗口的起始时间，可能引发保持违规（数据信号未及时稳定）。
  • 案例：后级时钟到达时间 0.6ns，保持窗口起始时间为 0.6ns + 0.05ns = 0.65ns，若数据到达时间 0.6ns 则违规。
• 负向偏斜：
  延长后级保持窗口的起始时间，降低保持违规风险。
  • 案例：后级时钟到达时间 0.45ns，保持窗口起始时间为 0.45ns + 0.05ns = 0.5ns，数据到达时间 0.48ns 则满足。

三、典型应用场景对比

1. 正向偏斜的适用场景

• 流水线设计：通过正向 Skew 延迟后级时钟，允许前级数据路径使用更长组合逻辑，提升吞吐量。
• 长数据路径优化：在数据路径延迟较大的寄存器对间，用正向 Skew 平衡建立时间。
• 有用偏斜（Useful Skew）策略：工具（如 Innovus 的 CCOpt）自动调整 Skew 以优化全局时序。

2. 负向偏斜的适用场景

• 短数据路径优化：在数据路径延迟极小的寄存器对间，用负向 Skew 避免保持违规。
• 时钟树重构：当后级寄存器位于时钟源附近时，负向 Skew 是自然结果，需通过缓冲器调整避免时序问题。
• 低功耗设计：减少后级时钟缓冲器驱动强度，有意引入负向 Skew 以降低功耗。

四、工具实现与优化策略

1. 正向偏斜的控制方法

• 拓扑调整：延长后级时钟路径（如增加绕线长度）或插入更多缓冲器。
• 命令示例（Innovus）：

  tcl

  set_ccopt_property useful_skew true  # 启用正向Skew优化