STA和SDF之间的时序不匹配

有时候静态时序分析（STA）的结果会与时序反标文件（SDF）出现不匹配的地方，而它们同样都是Vivado生成的。

以下内容列出了为什么会存在这种差异，以及如何解释STA运行结果和SDF之间的差异。

1
首先要确认的是这些时序结果是在相同的状态下比较的

例如，STA是在综合后运行的，那我们与之比较的SDF结果也应该是综合后的，而不是布线后的。

大部分的vivado用户也都很清楚这一点，在做比较的时候一定要保持设计所处的状态是一致的。

这里提到这一点是为了文章内容的完整性。

2
确认使用了相同的Timing Corner

SDF文件一般是在Slow Corner下生成的，而STA可能是在不同的Corner下生成的，（比如：fast corner）。vivado可以做不同Corner的时序分析，然后呈现出相应条件下最糟糕的结果。

查看附件文件STA.txt和dummy_synth_time.sdf

定位到IBUF的时序路径，STA文件显示这个路径延迟为293ps，而SDF文件显示这个路径延迟信息为600.5:725.7: 725.7

在STA文件的头部，你可以看到路径类型，在Fast Process Corner…..

两类分析使用了不同的Corner（SDF是在Slow下运行的，STA是在Fast下运行的）导致了IBUF路径延迟的差异。

为了弄清楚这种差异，可以切换到Fast Corner下生成SDF文件。结果文件为fast.sdf。

现在，你可以看到SDF文件中IBUF时序路径的延迟与STA的结果是匹配的：SDF中延迟为292.7ps，STA中延迟为293ps。

3
触发器的建立时间

SDF文件（fast corner下）给出的D触发器的建立时间为：-50.0:-44.0:-44.0，而STA文件中列出的建立时间为11ps。

这种差异归咎于不同分析中线网和组件之间的延迟分配不同。

在SDF文件中，一些延迟被看作由内部互连汇集的，而STA文件中相同的延迟被看作由组件汇集的。

产生的效果是相同的。

让我们追踪一个条路径，为了让数字之间的关系更简单，我们简化了问题。

在STA中：
在触发器数据引脚端的路径
IBUF 延迟= 293ps
Net 延迟 = 259 ps
到达触发器D端的延迟 = 552ps
建立时间 = 11ps.
这意味着时钟要在563ps之后到达。

同一路径在SDF文件中：
IBUF 延迟 = 293ps (与STA中相同)
Net 延迟 = 313 ps (比STA中更高, 因为它额外的汇集了内部互联的延迟)
到达触发器D端的延迟 = 606 ps

建立时间 = -44 ps （注意这里是负号）

这意味着时钟要在562ps后到达（1ps的差异是由于精度的不同，SDF文件使用了更高的精度。）

所以，就像例子中描述的，最终没有实际的差异。虽然在SDF和STA中记录的线或单元的延迟不同，但是一条路径的总延迟是相同的。

只是SDF中内部互联算作了一部分延迟，而STA中组件算作了一部分延迟。

通过对整条数据路径的追踪会发现这种差异会被抵消。

所以，如果你看到vivado分析的STA和SDF文件的时序延迟数值不同，在把它当成一个bug之前。检查一下上文提到的内容是否能解释这些明显的差异。

感谢Radhe Raman Singh, David Pefourque, David Sheils, Nadir Rahman参与讨论

我已经把源文件tt.v和约束文件tt.xdc添加在附件中，使用-1的速度等级的7vx485t-ffg1157设备可以重新生成上文用到的时序相关文件。（点击“阅读原文”下载下列文件）
tt.v ‏1 KB
tt.xdc ‏1 KB
fast.sdf ‏2 KB
dummy_time_synth.sdf ‏2 KB
STA.txt ‏4 KB

STA和SDF之间的时序不匹配

STA和SDF之间的时序不匹配

   STA和SDF之间的时序不匹配