インテル® Quartus® Prime プロ・エディションのユーザーガイド: Timing Analyzer

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日付 9/30/2019
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. タイミング解析の概要 2. Timing Analyzerの使用 A. インテル® Quartus® Prime プロ・エディションユーザーガイド
1. タイミング解析の概要 x
1.1. タイミング解析の基本概念 1.2. インテル® Quartus® Prime プロ・エディションのユーザーガイド：Timing Analyzerのアーカイブ 1.3. タイミング解析の概要ドキュメントの改訂履歴
1.1. タイミング解析の基本概念 x
1.1.1. タイミングパスとクロック解析 1.1.2. 優先セットアップ分析 1.1.3. クロック・ホールド・チェック 1.1.4. リカバリー時間とリムーバル時間 1.1.5. マルチサイクル･パス 1.1.6. 準安定解析 1.1.7. タイミングペシミズム 1.1.8. Clock-As-Data解析 1.1.9. TimeQuestタイミング解析
1.1.1. タイミングパスとクロック解析 x
1.1.1.1. タイミング・ネットリスト 1.1.1.2. タイミングパス 1.1.1.3. データ到着時間とクロック到着時間 1.1.1.4. ローンチ・エッジとラッチ・エッジ
1.1.5. マルチサイクル･パス x
1.1.5.1. マルチサイクル・クロック・ホールド 1.1.5.2. マルチサイクル・クロック・セットアップ
2. Timing Analyzerの使用 x
2.1. 基本的なタイミング解析フロー 2.2. タイミングの制約の使用 2.3. Timing AnalyzerのTclコマンド 2.4. インポートされたコンパイル結果のタイミング分析 2.5. インテル® Quartus® Prime プロ・エディションのユーザーガイド：Timing Analyzerのアーカイブ 2.6. インテル® Quartus® Prime Timing Analyzerの使用のドキュメントの改訂履歴
2.1. 基本的なタイミング解析フロー x
2.1.1. ステップ1：プロジェクトを開いてFitterを実行する 2.1.2. ステップ2：タイミング制約を指定する 2.1.3. ステップ3：一般的なTiming Analyzer設定を指定する 2.1.4. ステップ4：タイミング解析を実行する 2.1.5. ステップ5:タイミング解析結果を分析する
2.1.4. ステップ4：タイミング解析を実行する x
2.1.4.1. 動作条件の設定
2.1.5. ステップ5:タイミング解析結果を分析する x
2.1.5.1. タイミング・レポート・ファイル 2.1.5.2. Fmax Summaryレポート 2.1.5.3. Report Timingコマンド 2.1.5.4. Report CDC Viewerコマンド 2.1.5.5. CDCビューアーコマンドのレポート 2.1.5.6. 制約をタイミングレポートに関連付ける 2.1.5.7. Timing AnalyzerからDesign Assistantを実行 2.1.5.8. 他のツールでのタイミングパスの特定
2.2. タイミングの制約の使用 x
2.2.1. 推奨される初期SDC制約 2.2.2. SDCファイルの優先順位 2.2.3. 反復制約修正 2.2.4. エンティティー・バインドSDCファイルの使用 2.2.5. クロックの作成およびクロック制約 2.2.6. I/O制約の作成 2.2.7. 遅延およびスキュー制約の作成 2.2.8. 入力タイミング例外 2.2.9. フィッターの過剰制約の使用 2.2.10. 回路例とSDCファイル
2.2.1. 推奨される初期SDC制約 x
2.2.1.1. Create Clock画面 2.2.1.2. PLLクロックの導出（derive_pll_clocks） 2.2.1.3. クロック不確実性の導出（derive_clock_uncertainty） 2.2.1.4. クロックグループの設定（set_clock_groups）
2.2.4. エンティティー・バインドSDCファイルの使用 x
2.2.4.1. エンティティーにバインドされた制約スコープ 2.2.4.2. エンティティーにバインドされた制約の例
2.2.5. クロックの作成およびクロック制約 x
2.2.5.1. ベースクロックの作成 2.2.5.2. 仮想クロックの作成 2.2.5.3. 生成されたクロックの作成（create_generated_clock） 2.2.5.4. カスケード接続されたPLLクロック 2.2.5.5. クロックグループの作成（set_clock_groups） 2.2.5.6. クロック作用特性の制約
2.2.5.1. ベースクロックの作成 x
2.2.5.1.1. 自動クロック検出および制約作成
2.2.5.2. 仮想クロックの作成 x
2.2.5.2.1. I/Oインターフェイスの不確実性の指定 2.2.5.2.2. I/Oインターフェイス・クロックの不確かさの例
2.2.5.3. 生成されたクロックの作成（create_generated_clock） x
2.2.5.3.1. クロック分・ディバイダーの例（-divide_by） 2.2.5.3.2. クロック・ジッターの例
2.2.5.5. クロックグループの作成（set_clock_groups） x
2.2.5.5.1. 排他的クロックグループ（-exclusive） 2.2.5.5.2. 非同期クロックグループ（-asynchronous） 2.2.5.5.3. set_clock_groups制約のヒント
2.2.5.6. クロック作用特性の制約 x
2.2.5.6.1. クロック遅延の設定（set_clock_latency） 2.2.5.6.2. クロック不確実性
2.2.6. I/O制約の作成 x
2.2.6.1. 入力制約（set_input_delay） 2.2.6.2. 出力制約（set_output_delay）
2.2.7. 遅延およびスキュー制約の作成 x
2.2.7.1. 高度なI/Oタイミングとボード・トレース・モデルの遅延 2.2.7.2. 最大スキュー（set_max_skew） 2.2.7.3. ネット遅延（set_net_delay） 2.2.7.4. タイミング・ネットリストの作成
2.2.8. 入力タイミング例外 x
2.2.8.1. タイミング例外の優先順位 2.2.8.2. フォルス・パス（set_false_path） 2.2.8.3. 最小および最大遅延 2.2.8.4. マルチサイクル･パス 2.2.8.5. マルチサイクル例外の例 2.2.8.6. 遅延注釈の強制 2.2.8.7. デザイン・パーティション・ポートの制約
2.2.8.4. マルチサイクル･パス x
2.2.8.4.1. 一般的なマルチサイクルのアプリケーション 2.2.8.4.2. マルチサイクルによるリラックスしたセットアップ（set_multicyle_path） 2.2.8.4.3. 位相シフトの説明（-phase）
2.2.8.5. マルチサイクル例外の例 x
2.2.8.5.1. デフォルトのマルチサイクル分析 2.2.8.5.2. End Multicycle Setup = 2およびEnd Multicycle Hold = 0 2.2.8.5.3. End Multicycle Setup = 2およびEnd Multicycle Hold = 1 2.2.8.5.4. デスティネーション・クロックオフセット付きの同じ周波数クロック 2.2.8.5.5. デスティネーション・クロックの周波数がソースクロック周波数の倍数である場合 2.2.8.5.6. デスティネーション・クロックの周波数がオフセットを持つソースクロック周波数の倍数である場合 2.2.8.5.7. ソースクロックの周波数がデスティネーション・クロックの周波数の倍数である場合 2.2.8.5.8. ソースクロックの周波数がオフセットを持つデスティネーション・クロックの周波数の倍数である場合
2.3. Timing AnalyzerのTclコマンド x
2.3.1. quartus_sta実行可能ファイル 2.3.2. コレクション・コマンド
2.3.2. コレクション・コマンド x
2.3.2.1. ワイルドカード文字 2.3.2.2. コレクション・アイテムの追加と削除 2.3.2.3. コレクションのクエリー 2.3.2.4. get_pinsコマンドの使用
1. タイミング解析の概要
2. Timing Analyzerの使用
A. インテル® Quartus® Prime プロ・エディションユーザーガイド

2.2.1.4. クロックグループの設定（set_clock_groups）

Set Clock Groups （set_clock_groups）制約を使用すると、デザイン内のどのクロックが無関係であるかを指定できます。デフォルトでは、Timing Analyzerは、共通のベースまたは親クロックを持つすべてのクロックが関連しており、それらのクロックドメイン間のすべての転送がタイミング解析に有効であると想定しています。クロックグループをカットすることにより、特定のクロックドメイン間の転送をタイミング解析から除外できます。

逆に、共通の親クロックまたはベースクロックのないクロックは常に無関係ですが、それらのクロックが異なるクロックグループにある場合（またはすべてのパスが偽のパス制約でカットされている場合）を除き、タイミング解析にはそのようなクロック間の転送が含まれます。

クロック信号のグループを定義してから、各グループ間の関係を定義します。各グループに含めるクロック信号を定義し（-group）、グループが互いにLogically exclusive (-logically_exclusive)、Physically exclusive (-physically_exclusive、またはAsynchronous ( -asynchronous)であるかどうかを指定します。 

set_clock_groups -asynchronous -group {<clock1>...<clockn>} ... \
    -group {<clocka>...<clockn>}
  • -logically_exclusive—多重クロックなど、論理的に排他的であると同時にアクティブではないクロックを定義します。
  • -physically_exclusive—同時にアクティブではない物理的に排他的なクロックを定義します。
  • -asynchronous—異なる理想的なクロックソースを持つ完全に無関係なクロックを定義します。このフラグは、クロックが両方とも切り替えられていることを意味しますが、データを同期的に渡すことはできません。

たとえば、8nsクロックと10nsクロックの間にパスがある場合、クロックが完全に非同期であっても、それらが関連していないと指定しない限り、Timing Analyzerはこれらのクロック間の2nsのセットアップ関係を満たそうとします。

Set Clock Groupsダイアログボックスでは2つのクロックグループのみが許可されますが、 .sdcファイルで-group {<group of clocks>}オプションを無制限に指定できます。割り当てから無関係なクロックを省略すると、Timing Analyzerは保守的に動作し、クロックが接続する他のすべてのドメインとの関連でそのクロックを分析します。

Timing Analyzerは現在、クロストークを明示的に分析していません。代わりに、タイミングモデルは追加のガードバンドを使用して、潜在的なクロストーク誘導遅延を考慮します。Timing Analyzerは、クロストーク関連の解析では-asynchronousオプションと-exclusiveオプションを同じように扱いますが、最大スキューレポートやシンクロナイザー検出などでは非同期および排他的なクロックグループを別々に扱います。

単一の割り当てで、クロックを複数のグループ（-group）内に含めることはできません。ただし、複数のset_clock_groups割り当てを持つことができます。

クロック間のタイミングを削減する別の方法は、 set_false_pathを使用することです。sys_clkとdsp_clkの間のタイミングを短縮するには、次を使用できます。 

set_false_path -from [get_clocks sys_clk] -to [get_clocks dsp_clk]
set_false_path -from [get_clocks dsp_clk] -to [sys_clk]

この手法は、クロック数が少ない場合に効果的ですが、多数の制約があると管理不能になる可能性があります。複数の出力を持つ3つのPLLを使用したシンプルなデザインでは、set_clock_groupsコマンドは、10行未満で関連するクロックを表示できますが、set_false_pathコマンドを使用すると50行以上を使用できます。

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レベル 2 の表題