I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m bedd e d Sy s t em s   ( I J RE S)   Vo l.   10 ,   No .   1 ,  Ma r ch   2 0 2 1 ,   p p .   18 ~ 24   I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 6 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ij r es . v 10 .i 1 . p p 18 - 24          18       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   Cha ra cter iza tion  a nd hierarchica l s tatic t i ming  ana ly sis  of  mixed - sig na l desi g n       So wm y a   K .   B . ,   T ha nu s hree   M .   De p a rtme n t  o f  El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g ,   R  V  Co ll e g e   o f   En g i n e e rin g ,   Be n g a l u r u ,   I n d ia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   2 ,   2 0 20   R ev is ed   Oct   1 ,   2 0 20   Acc ep ted   J a n   1 0 ,   2 0 21       As   th e   tec h n o l o g y   g r o ws ,   t h e   ten d e n c y   to   i n c re a se   th e   d a ta  ra te  a lso   in c re a se s.  Clo c k s  wit h   h i g h e r  fre q u e n c ies   h a v e   t o   b e   g e n e ra ted   to   m e e t  th e   in c re a se d   d a ta  ra te.  A n y   m ism a tch   b e twe e n   th e   c lo c k   ra te  a n d   d a t a   ra te  will   lea d   to   t h e   c a p tu re   o f   t h e   wro n g   d a t a .   He n c e   p e rf o rm in g   ti m i n g   a n a ly sis  f o r  a n y   d e si g n   to   v a li d a te  t h e   c a p tu r e   o f  c o rre c t  d a ta  p lay s  a   m a jo r  r o le  in   a n y   S y ste m   on   c h i p .   T h is  p a p e r  e x p lain s  th e   p ro c e d u re   fo ll o we d   t o   p e rfo rm   ti m in g   a n a ly sis f o r  a n y   m ix e d - si g n a l  d e sig n .     K ey w o r d s :   HSTA   f lo w   On - ch ip   v a r iatio n   Par asit ic  co r n er s   Static tim in g   an aly s is   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   So wm y a  K .   B .   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g   R   V  C o lleg e  o f   E n g in ee r i n g   B en g alu r u ,   Kar n atak a,   I n d ia   E m ail: k b . s o wm y a@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  Static  T im in g   An aly s is   ( STA)   is   o n e  o f   th e  tech n iq u e s   av ailab le  to   v er if y   th e  tim in g   o f   an y   d esig n .   An   alter n ativ e  ap p r o a ch   th at  is   also   av ailab le  t o   v er if y   th e  tim in g   is   th e  tim in g   s im u latio n   wh ich   ca n   v er if y   th e   f u n ctio n ality   alo n g   with   tim in g   v er if icatio n   o f   a n y   d esig n .   STA  is   s aid   to   b e  s tatic  s in ce   th e  an aly s is   o f   an y   d esig n   is   s tatically   p er f o r m e d   an d   d o e s   n o t  r ely   u p o n   th e  d ata  v alu es  wh ich   a r e  b ein g   ap p lied   at  th e  in p u t  p in s .   T h is   co n tr asts   with   s im u latio n - b ased   tim in g   an aly s is   wh er e  d if f er en t p atter n s   o f   s tim u lu s   s ig n al  ar e  ap p li ed   at  th e  in p u t a n d   th en   th e  r e s u ltin g   b eh av io r   f o r   all  p atter n s   is   o b s er v ed   an d   v e r if ied .   Giv en   a  d esig n   with   th e  d ef in itio n   o f   t h e  ex ter n al  en v ir o n m e n t  an d   a  s et   o f   in p u t  cl o ck   d ef in itio n s ,   th e  p u r p o s e  o f   s tatic  tim in g   a n aly s is   is   to   v er if y   a n d   v alid a te  if   th e   d esig n   is   ca p ab le  to   o p er ate  at  th e  r ated   s p ee d .   T h e  d esig n   u n d e r   an aly s is   is   d ef in ed   u s in g   a  h ar d war e  d escr ip tio n   lan g u ag e  s u ch   as  Ver ilo g   o r   VHDL .   T h e  ex ter n al  en v ir o n m en t  alo n g   with   th e  clo c k   d ef in itio n s   ar e  d ef in ed   u s in g   d esig n   co n s tr ain ts   ( SDC )   o r   an   eq u iv alen t  f o r m a t.  T h e  tim in g   r ep o r ts   ar e  in   ASC I I   f o r m   with   m u l tip le  co lu m n s .   E ac h   co lu m n   s h o ws o n e  attr ib u te  o f   th e  p ath   d elay   [ 1 ,   2 ] .   T h e  d esig n   p er f o r m a n ce   an d   its   f u n ctio n ality   ca n   b e  lim ite d   b y   th e  n o is e  in   m ix ed - s ig n al  d esig n s .   T h e  n o is e  o cc u r s   d u e  to   m a n y   r ea s o n s   lik e  n o is e  o n   p r im ar y   in p u ts   o r   p o wer   s u p p lies   o r   d u e  to   cr o s s talk   with   o th er   s ig n als.  T h e  n o is e  ca n   li m it th e  o p er atin g   f r eq u e n cy   o f   th e  d esig n   an d   ca n   also   ca u s e  f u n ctio n al  f ailu r es.  T h u s ,   a  d esig n   im p lem en ted   m u s t  b e  v er if ied   to   b e  r o b u s t  wh ich   m ea n s   th at  it  s h o u ld   h a v e  th e  ca p ab ilit y   to   with s tan d   n o is e  with o u t  af f ec tin g   th e  d esig n   p er f o r m an ce .   Ver if icatio n   b ased   u p o n   lo g ic   s im u latio n   ca n n o t   h an d le  th e  e f f ec ts   o f   n o is e,   o n - ch ip   v a r iatio n s ,   an d   c r o s s talk .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4 8 6 4       C h a r a cteriz a tio n   a n d   h iera r ch ica l sta tic  timin g   a n a lysi s   o f m ixed - s ig n a l d esig n   ( S o w mya   K .   B . )   19   2.   ON - CH I P   VARIA T I O N   Dif f er en t  p o r tio n s   o n   a  ch ip   h av e  d if f e r en t  PVT  co n d itio n s   b ec au s e  o f   th e  v ar i at io n s   in   en v ir o n m en tal  a n d   p r o ce s s   p ar am eter s .   T h ese  v ar iatio n s   lead   t o   v io latio n   in   tim in g ;  ch an g es   in   MO S   ch ar ac ter izatio n   ca n   af f ec t   wir e  an d   ce ll  d elay s .   T o   ac c o u n t   f o r   t h ese  PVT  v a r iatio n s ,   OC V  an aly s is   m u s t  b e   d o n e  d u r in g   STA.   Sin ce   d ata  an d   clo ck   p at h s   m ay   b e  a f f ec ted   d if f er e n tly   b y   on - ch i p   v ar iatio n ,   tim in g   v er if icatio n   ca n   m o d el  th is   v ar iatio n   ef f ec t   b y   m ak in g   PV T   co n d itio n s   f o r   ca p tu r e  an d   lau n ch   p ath s   to   b e  d if f er en t.  I n   STA  th ese  v ar iatio n s   ca n   b e  m o d eled   b y   d er at in g   th e  d elay s   o f   p ath s   eith er   m a k in g   it  f aster   o r   s lo wer   as p er   th e  r eq u ir em en t.   Net  an d   ce ll d elay   ca n   b e  d er ated   wh ile  m o d elin g   OC V  [ 3 - 5 ] .     2 . 1 .     Der a t ing   O CV  f o r  s et u p c heck   T h e  wo r s t  co n d itio n   p o s s ib le  f o r   s etu p   v io latio n   d u e  to   OC V  o cc u r s   wh en   lau n ch in g   clo c k   p ath   an d   d ata  p ath   OC V  lead s   to   th e   lo n g est  d elay   wh ile  th e   ca p tu r in g   clo ck   p ath   h as  OC V  co n d itio n s   wh ich   lead   to   th e  s h o r test   d ela y   [ 6 - 8 ] .   T h is   co n d itio n   is   th e   m o s t  r estrictiv e  ca s e  f o r   s etu p   ch ec k   wh ic h   is   also   s h o wn   in   Fig u r e   1.             Fig u r e  1 .   Der atin g   on - ch ip   v ar iatio n   f o r   s etu p   ch ec k   [ 8 ]       T o   ac co u n t  f o r   th ese  v io la tio n s ,   th e  f o llo win g   co n s tr a in ts   ar e  p r o v i d ed   wh ich   w ill  d er ate  ea r ly /m in im u m   p ath s   b y   - 1 0 %  i.e   th e  p ath   is   m ad e  m o r e  f aster   an d   will  d er ate  late/m ax im u m - p ath s   b y   +1 0 %   i.e . ,   th e  p ath   is   d ela y ed   m o r e.   s et - tim in g - d er ate  - ea r l y   0 . 9   s et  - tim in g - d e r ate  - late  1 . 1 .   T o   av o id   s etu p   v io latio n   th e   d ata  p at h   h as  t o   b e   m u ltip li ed   with   late  d er ate  ( d elay ed   m o r e)   a n d   ca p tu r e  p at h   s h o u l d   b e   m u lti p lied   with   ea r ly   d er ate  ( m ad e   f aster ) .   Net  an d   ce ll  d elay s   ca n   also   b e  d er ated   u s in g   - n et - d elay   an d   -   ce ll - d el ay   with   s et - tim in g - d er ate.     2 . 2 .     Der a t ing   O CV  f o r  ho ld  chec k   T h e  wo r s t  co n d itio n   p o s s ib le  f o r   h o ld   v io latio n   d u e  to   OC V  o cc u r s   wh en   lau n c h in g   cl o ck   p ath   a n d   d ata  p ath   OC V  lead s   to   th e   s h o r test   d elay   w h ile  th e  ca p tu r i n g   clo c k   p ath   h as  OC V  co n d i tio n s   wh ich   lead   to   th e  lo n g est d elay .   T h is   co n d itio n   is   th e  m o s t r estrict iv e  ca s e  f o r   h o ld   ch ec k   wh ich   is   also   s h o wn   in   Fig u r e   2 .             Fig u r e  2 .   Der atin g   on - ch ip   v ar iatio n   f o r   h o ld   c h ec k   [ 9 ]     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J  R ec o n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Ma r c h   202 1 :   18   –   24   20   T o   ac co u n t  f o r   th ese  v io la tio n s ,   th e  f o llo win g   co n s tr a in ts   ar e  p r o v i d ed   wh ich   w ill  d er ate  ea r ly /m in im u m   p at h s   b y   - 1 0 %  i.e . ,   th e  p ath   is   m ad e  m o r e  f aster   an d   will  d er ate  late/m ax im u m - p ath s   b y   +1 0 %  i.e   th e  p ath   is   d elay ed   m o r e.   s et - tim in g - d er ate  - ea r l y   0 . 9   s et  - tim in g - d e r ate  - late  1 . 1 .   T o   av o i d   h o l d   v io latio n   t h e  d ata  p at h   h as  t o   b e   m u ltip lied   with   ea r ly   d er ate  ( m a d e  f aster )   an d   ca p t u r e  p at h   s h o u ld   b e  m u ltip lied   with   late  d er ate  ( d e lay ed   m o r e ) .     2 . 3 .     Adv a nced  o n - chip v a ria t io n   T h e  co n ce p t  o f   OC V  m o d elin g   was  b ased   o n   f i x ed   d e r atin g   f ac to r .   T h is   is   a  k in d   o f   p ess im is m .   T h is   ca n ' t  b e  ap p lied   all  th e  tim e.   T o   o v er co m e  th is   th e  co n ce p t  o f   Ad v an ce d   On - C h ip   Var iatio n   ( AOCV)  is   u s ed .   I n   AOCV,  th e   d er atin g   f ac t o r   is n ' t  f ix ed   wh er ea s   it  is   b ased   o n   th e   d e p th   an d   lo ca tio n   o f   l o g ic.   AOCV  d if f e r s   f r o m   OC V  wh er e  d if f er en t  d er ate  v alu es c an   b e  g iv en   f o r   th e   ce lls .     a)   Dis tan ce - b ased   AOCV:  T h is   is   u s ed   in   m o d elin g   g l o b al  v ar iatio n   ef f ec ts .   Dif f er en t  p ar ts   will  h av e   d if f er en t   v a r iatio n s .   So   as  th e  d is tan ce   in cr ea s es  v ar iatio n s   also   in cr ea s es  ac co r d in g   to   wh ich   d er ate   v alu e  is   d ec id ed .   b)   Dep th   b ased   AOCV:  T h is   is   u s ed   in   m o d elin g   lo ca l  v ar iatio n   ef f ec ts .   T h ese  v ar iatio n s   ca n ce l  o u t  as  t h e   d is tan ce   in cr ea s es.  So   as d ep th   in cr ea s es th e  d er ate  v alu e  d e cr ea s es [ 1 0 ] .       3.   P ARASI T I C  CO R NE R S   I n   T im in g   an al y s is   h as  to   b e  p er f o r m ed   at  v a r io u s   co r n er s   th u s   p ar asit ic  ex tr ac tio n   is   d o n e  at   d if f er en t  co r n er s .   I n ter co n n ec t  wir es  in   an y   d esig n   f o r m   t wo   im p o r tan t  d ev ices  in   an y   cir cu it  wh ich   ar e  r esis to r s   an d   ca p ac ito r s .   T h is   i s   b ec au s e  all  th e  in ter co n n ec t  wir es a r e  m o d eled   v er y   n ea r er   to   ea ch   o t h er   [ 1 1 ] .     3 . 1 .     Ca pa ci t a nce  o f   inte rc o nn ec t   wire   On e   o f   th e   d e v ices   f o r m ed   b y   in ter co n n ec t  wir e   is   a   ca p ac it o r .   C ap ac itan ce   is   d e p en d e n t  o n   v ar io u s   p ar am eter s   s u ch   as  Dielec tr ic  co n s tan t,   W id th   o f   Me tal  ( W ) ,   T h ick n ess   o f   Me tal  ( T )   Sp ac in g   b etwe en   th e   m etals ( S)  an d   T h ick n ess   o f   Dielec tr ic  ( H)   As th e  tech n o lo g y   v alu e  d ec r e ases   th ese  p ar am eter s   also   d ec r ea s es   an d   th e  ca p ac itan ce   v ar ies b as ed   o n   t h at  [ 1 2 ] .     3 . 2 .     Resis t a nce  o f   inte rc o nn ec t   wire   All  m ater ials   ar e  ass o ciate d   with   r esis tiv ity .   C o n d u cto r s   h av e  l o wer   r esis tiv ity   co m p ar ed   to   s em ico n d u cto r s   a n d   in s u lato r s .   R esis tiv i ty   v ar ies  b ased   o n   T em p er atu r e   an d   th e  ty p e  o f   m ater ial.   R esis tan ce   p er   u n it  len g t h   is   g iv en   b y   ρ /  [ ( T h ick n ess   o f   m etal)   * ( W id th   o f   m etal) ] .   Fo r   a  m at er ial  at  a  p ar ticu lar   tem p er atu r e  as  th e  tech n o lo g y   d ec r ea s es  th e  p ar am eter s   s u ch   as  wid th   an d   th ick n ess   d ec r ea s e  an d   h en ce   r esis tan ce   in cr ea s es   wh ich   is   n o t d esire d .   B ec au s e  cir cu it d el ay   is   d ir ec tly   p r o p o r tio n al  to   r esis tan ce   an d   if   th e   d elay   v alu e  is   h ig h   th en   it’s im p o s s ib le  to   d esig n   a  h ig h - s p ee d   cir cu it [ 1 3 - 1 6 ] .   Hen ce   to   r ed u ce   r esis tan ce ,   r esis tiv ity   ca n   b e  m ad e  lo w  b y   u s in g   d if f e r en t  m ater ials   with   less er   r esis tiv ity   v alu e.   I n ter co n n ec t   p ar am eter s   also   d e p en d   o n   th e  n u m b er   o f   d r iv e r s   co n n ec te d   an d   th e   len g t h   o f   in ter co n n ec t w ir e.   Hig h   f an o u t   in d icate s   th at  th e  d r iv er   ca n   d r iv e  m o r e  l o ad   an d   h en ce   d r iv er   r esis tan ce   is   les s   ( m o r e  cu r r en t  to   d r iv e  m o r e  l o ad )   wh er ea s   lo w  f a n o u t  in d icate s   th at  th e  d r iv er   r esis tan ce   is   h ig h .   T h er e  m a y   b e  4   ca s es b ased   o n   in ter co n n ec t le n g th   an d   f an o u t o f   th e  d r iv er   as g iv en   i n   T ab le  1 .       T ab le  1 .   Dif f e r en t c ases   f o r   in t er co n n ec t  p ar am eter s   D r i v e r   F a n o u t   I n t e r c o n n e c t   w i r e   l e n g t h   H i g h   S h o r t   Lo w   S h o r t   H i g h   Lo n g   Lo w   Lo n g       Am o n g   th e  a b o v e   ca s es  o n ly   2 nd   an d   3   rd   ca s es  ar e   im p o r ta n t,  b ec a u s e  in   th e  1 st   ca s e  r es o u r ce s   ar e   n o t  u tili ze d   p r o p er l y   an d   i n   th e  4   th e  cir cu it  d o esn ’ t  wo r k   p r o p er ly .   T h e  d r iv er   lac k s   in   its   d r iv in g   ca p a b ilit y   till   th e  en d   o f   th e   n ets.  L et  R d   an d   R w  b e  th e  d r iv er   a n d   wir e   r esis tan ce .   I n   th e  2 nd   ca s e,   R d   is   g r ea ter   th an   R w  wh er ea s   i n   3 rd   ca s e  R w  is   g r ea ter   th an   R d .   Hen ce   in   2 nd   ca s e  Dr iv er   r esis tan ce   i s   d o m in an t  an d   in   3   rd   I n ter co n n ec t  r esis tan ce   is   d o m in an t.  Dr iv er   r esis tan ce   d o m in ated   p ath s   m ea n   I n ter c o n n ec t  r esis tan ce   is   les s   wh ich   also   m ea n s   I n ter co n n e ct  ca p ac itan ce   is   lar g e.   I n   te r m s   o f   ca p ac itan ce   it  is   I n ter c o n n ec t  ca p ac itan ce   d o m in ated   p at h s   an d   th e  o th er   is   I n ter co n n ec t  r esis tan ce   d o m in ated   p at h .   B ased   o n   th ese  th er e  ar e  two   co r n er s   d ef in e d   wh ich   ar e:  C - b est  k n o wn   as  C m in   ( m in im u m   C ,   m ax im u m   R )   an d   C - wo r s t  k n o wn   as  C m a x   ( m ax im u m   C ,   m i n im u m   R ) .   T h er e  ar e  o th er   co r n er s   to o   wh i ch   ar e  R C b est,  R C wo r s t a n d   ty p ical.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4 8 6 4       C h a r a cteriz a tio n   a n d   h iera r ch ica l sta tic  timin g   a n a lysi s   o f m ixed - s ig n a l d esig n   ( S o w mya   K .   B . )   21   a)   C b est:   T h is   r ef er s   to   co r n er s   with   m in im u m   ca p ac itan ce   h en ce   k n o w n   as  C m in   co r n er .   I n ter co n n ec t   r esis tan ce   v alu e  is   h ig h e r   th a n   th e  T y p ical  co r n er .   T h is   co r n er   r esu lts   in   th e   s h o r test   d elay   f o r   p ath s   with   s h o r t n ets an d   is   u s ed   f o r   m i n   p ath   an aly s is   [ 1 7 - 2 0 ] .   b)   C w o r s t:   T h is   co r n er   r ef er s   to   th o s e  wh ich   h as  m ax im u m   ca p ac itan ce .   Hen ce   k n o wn   as  C m ax   co r n e r .   I n ter co n n ec t  r esis tan ce   is   s m aller   co m p ar ed   to   th e  T y p ical   co r n er .   T h is   co r n e r   r esu lts   in   th e  lar g est   p ath s   with   s h o r t n ets an d   is   u s ed   f o r   m ax   p ath   an aly s is .   c)   RC b est:  T h is   co r n e r   r ef er s   to   th o s e  wh ich   m in im ize   i n ter co n n ec t  R C   p r o d u ct   h en ce   k n o w n   as  R C m in   co r n er .   T h is   co r n er   h as  th e  s h o r test   p ath   d elay   f o r   p ath s   wi th   lo n g   in ter co n n ec ts   an d   is   u s ed   f o r   m i n   p ath   an aly s is .     d)   R C w o r s t:   T h is   co r n er   r ef er s   to   th o s e  wh ich   m ax im ize   th e  in ter co n n ec t  R C   p r o d u ct.   Hen c e  also   k n o wn   as R C m ax   co r n er .   T h is   co r n er   h as th e  h ig h est p ath   d elay   v alu e  f o r   p ath s   with   lo n g   in ter co n n ec ts   an d   is   u s ed   f o r   m ax   p at h   an aly s is .     e)   Typ ica l:   T h is   co r n er   r ef er s   t o   th e  n o m in al  v alu e  o f   i n ter co n n ec t   ca p ac itan ce   an d   r esis tan ce .   T im in g   an aly s is   is   p er f o r m ed   at  ea c h   d if f er en t c o r n er   an d   v io latio n s   ar e  o b s er v e d   an d   co r r ec ted   ac co r d in g l y .       4.   H ST A  F L O W    Static  T im in g   An aly s is   o f   an y   m ix ed - s ig n al  d esig n   is   ca r r ie d   o u t  u s in g   HSTA   f lo w  wh ic h   is   s h o wn   in   Fig u r e  3 .           Fig u r e  3 .   HSTA   f lo w       T h e  d esig n   is   p ar titi o n ed   h ier ar ch ically   an d   d ec is io n   o n   w h ich   ce lls   s h o u ld   u n d e r g o   . lib   an d   QT M   g en er atio n   is   m ad e.   Par asit ic  ar e  also   ex tr ac ted   at  f ew  co r n er s .   W ith   all  o f   th e  ab o v e  d ata  alo n g   with   th e  n etlis ts   o f   to p - lev el  ce ll  an d   t h e  ce lls   f o r   wh ich   p ar asit ic  ar e  ex tr ac ted ,   s tatic  T im in g   a n a ly s is   is   p er f o r m ed   u s in g   eith er   Sy n o p s y s   Prim e  T im e  o r   Nan o   tim e  [ 2 1 - 2 3 ] .     4 . 1 .     G ener a t io n o f   . lib s   C h ar ac ter izatio n   o f   l o wer - lev el  ce lls   is   d o n e  u s in g   Sil ico n Sm ar t.  T h e  g en e r ate d   . lib s   h as  all  th e  r eq u ir ed   tim in g   in f o r m atio n .   . L I B S  g en er ated   f o r   o n e  o f   th e  ce ll  cDq Om u x .   T h e  ce ll  is   ch ar ac ter ized   at  o n e  o f   th e  co r n e r s   an d   th e  v ar i o u s   p ar am eter s   ca n   b e  o b s er v ed .   T h e  . lib   co n tain s   a  d escr ip ti o n   o f   ea ch   p in   an d   p o wer   s u p p lies   u s e d.     4 . 2 .     G ener a t io n o f   Q T M   lib s   L ib   ex tr ac tio n   f o r   an alo g   ce ll s   f o llo ws  a  s ep ar ate   p r o ce d u r e.   C h ar ac ter izatio n   o f   s u ch   ce lls   is   d o n e  u s in g   th e  Qu ick   T im in g   Mo d el.   Prim eT im e  h elp s   in   g en er a tin g   QT M  lib s   f o r   An alo g   b lo ck s .   T h e  QT M  lib s   g en er ated   f o r   an al o g   b lo ck   is   as  s h o wn   in   L is tin g .   3 .   f o r   o n e  o f   th e  ce lls   cZ QC al.   QT Ms  ar e  co n s id er ed   as   d u m m y   . lib s   as  th ey   d o   n o t  h a v e  an y   tim in g   in f o r m atio n .   T h ey   o n ly   co n tain   th e  d ir ec tio n   o f   ea ch   p i n   o f   a  ce ll   with   ca p ac itan ce   at  ea ch   p i n   a s   s h o wn   in   L is tin g   1 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J  R ec o n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Ma r c h   202 1 :   18   –   24   22       L is tin g   1 .   QT M  lib   o f   cZ QC al  ce ll       W ith   all  th e  . lib s   an d   QT M  li b s   g en er ated   f o r   lo wer - lev el  ce lls   in   p r io r ,   tim in g   a n aly s is   at  th e  to p   lev el  tak es  less   tim e.   All  th e  n etlis ts ,   p ar asit ic s   an d   . lib s   ar e  p r o v id e d   as  in p u ts   f o r   eith e r   Prim eT im e  o r   Na n o   tim e  to   ca r r y   tim in g   an aly s is   [ 2 4 ,   2 5 ] .       4 . 3 .     Ana ly s is   co v er a g e   An aly s is   co v er ag e  o f   an y   d esig n   o n   p er f o r m in g   tim in g   a n aly s is   lo o k s   lik e  as sh o wn   in   L is tin g   2 .           L is tin g   2 .   An aly s is   co v er ag e   r ep o r t       I t  ca n   b e   o b s er v ed   th at  2 %  o f   th e   p ath s   ar e  v io lated   d u e   t o   s etu p   ch ec k   an d   3 %  o f   th e   p ath s   a r e   v io lated   d u e  to   h o ld   c h ec k   an d   s im ilar ly   4 %   o f   th e  p ath s   ar e  u n test ed   d u e   to   s etu p   an d   h o ld   ch ec k .   All   th ese   v io latio n s   s h o u ld   b e  co r r ec ted   in - o r d e r   to   ca p t u r e  co r r ec t d at a.       5.   CO NCLU SI O N   Hier ar ch ical   Static  T im in g   An aly s is   f lo w  h as  h elp ed   in   an al y zin g   v io latio n s   at  ea ch   lo wer   lev el  an d   h as  h elp ed   in   a  g r ea t  r e d u ctio n   o f   an aly s is   tim e.   T h e  d iv is io n   o f   en tire   d esig n   t o   d if f er e n t  lev els  an d   p ar asit ic   ex tr ac tio n   s ep ar ately   f o r   s u ch   lev els  s k ip p in g   QT M  an d   . li b   ce lls   f o r   wh ich   tim in g   in f o r m atio n   is   alr ea d y   av ailab le  r ed u c es  th e  ex ec u tio n   tim e  to   a   g r ea t  ex ten t.  Fr o m   th e  tim in g   r ep o r ts   o b tain e d ,   t h e  v io latio n   p ath s   ca n   b e   ea s ily   id en tifie d   wh i ch   will  u s u ally   b e  a  r eg is ter   to   r e g is ter   p ath .   T h e  s lack   v alu e  in d icate s   th e   d if f er en ce   b etwe en   th e  d ata  a r r iv al  tim e  an d   th e  tim e  wh ic h   was  ex p ec ted   f o r   th e  d ata  t o   r ea ch   th e  in p u t  o f   th e  r eg is ter .   T h is   v alu e   in d ic ates  th e  ex ten t  o f   t h e  v io latio n   an d   will  b e  u s u ally   in   n an o s ec o n d s .   B ased   o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4 8 6 4       C h a r a cteriz a tio n   a n d   h iera r ch ica l sta tic  timin g   a n a lysi s   o f m ixed - s ig n a l d esig n   ( S o w mya   K .   B . )   23   wh eth er   it  is   s etu p   v io latio n   o r   h o l d   v i o latio n   b u f f e r   ce lls   w h o s e  ce ll  d elay   co r r esp o n d s   to   th e  s lack   v alu e  is   ad d ed   eith er   in   th e  d ata  p ath   o r   in   a  clo ck   p ath .   Fro m   th is   th e  d ata  is   ex ac tly   s am p led   at  eit h er   r is in g   o r   f allin g   ed g e  o f   clo ck   b ased   o n   th e  ty p e  o f   ed g e  tr ig g er in g .   All  th e  d ata  is   p r o p er ly   wr itten   o r   r ea d   f r o m   th e  m em o r y   with o u t a n y   l o s s   o f   d ata.   T h u s ,   tim in g   an aly s is   p lay s   a  k e y   r o le  in   an y   VL SI  d esig n .       RE F E R E NC E S   [1 ]   Y.  S h im  a n d   D.  Oh ,   “ Im p a c t  o f  d y n a m ic  p o we r  su p p l y   n o ise   in d u c e d   b y   c lo c k   n e two r k s  o n   c l o c k   ji t ter  a n d   ti m in g   m a rg in , ”   i n   2 0 1 6   IEE E   In ter n a t io n a l  S y mp o si u m  o n   El e c tro ma g n e ti c   Co mp a ti b il it y   (EM C) ,   Otta wa ,   p p .   6 2 - 66 ,  2 0 1 6 .    [2 ]   K.   B.   S o wm y a ,   Jo se   Ale x   M a t h e w,  “ Disc re te  w a v e let  tran sfo rm   b a se d   o n   c o e x ten si v e   d istri b u ti v e   c o m p u tati o n   o n   F P G A , ”  M a ter ia ls T o d a y :  Pro c e e d in g s ,   v o l .  5 ,   n o .   4 ,   P a rt   3 ,   p p .   1 0 8 6 0 - 1 0 8 6 6 ,   2 0 1 8 .     [3 ]   S o wm y a   K.B. ,   M a th e w  J.A,   “ A d e p t - d isse m in a ted   a rit h m e ti c - b a se d   d isc re te  c o sin e   tran sf o rm ,”   In :  Ab ra h a m   A. ,   Du tt a   P . ,   M a n d a l   J.,   Bh a tt a c h a r y a   A.,   Du tt a   S .   (e d s)  Eme rg i n g   T e c h n o lo g ies   i n   D a ta   M in i n g   a n d   I n fo rm a ti o n   S e c u rity ,   Ad v a n c e s in   I n telli g e n t  S y ste m s a n d   C o m p u t in g ,   v o l .   7 5 5 .   S p ri n g e r,   S i n g a p o re ,   2 0 1 9 .     [4 ]   L.   Th o m a s  a n d   V.  Kira n ,   “ Ti m i n g   c o n v e rg e n c e   tec h n i q u e s  in   d i g it a l  VLS I  d e sig n s, ”   in   2 0 1 7   IE EE   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Po we r,  C o n tro l,   S i g n a ls a n d   I n stru me n t a ti o n   En g in e e rin g   (ICPC S I) ,   C h e n n a i,   p p .   2 8 8 2 - 2 8 8 6 ,   2 0 1 7 .    [5 ]   H.  Kw o n   a n d   Y.  H.  Kim ,   “ Ca lcu latin g   t h e   p r o b a b i li ty   o f  ti m in g   v i o latio n   o f  F / F - c o n tro ll e d   p a t h s  with   ti m in g   v a riatio n s, ”   2 0 1 6   IEE E  Asia   Pa c i fi c   Co n fer e n c e   o n   Circ u i ts a n d   S y st e ms   (AP CCAS )J e ju ,   p p .   5 1 4 - 5 1 7 ,   2 0 1 6 .    [6 ]   “ Ti p s  a n d   tec h n iq u e s  o n   h o w  t o   e n su re   h ig h   q u a li ty   o f  re su lt s  i n   sta ti c   ti m in g   a n a l y sis , ”   L o n d o n   J in   T o sh i b a   Ame ric a   El e c tro n ic Co m p o n e n ts,  In c . ,   S NU G   S a n   Jo se   2 0 0 0 .     [7 ]   “ AN   5 5 4 :   Ho w t o   Re a d   Ha rd C o p y   P rime Ti m e   Ti m in g   Re p o rts, ”   A LT ERA ,   M a r .   2 0 1 0 .     [8 ]   “ S y n o p sy s,   S il ic o n S m a rt  ACE  Us e r  G u id e , ”   Ve rsio n   L - 2 0 1 6 . 0 6 - S P 1 ,   S e p .   2 0 1 6 .     [9 ]   “ S y n o p sy s,   P rime Ti m e   Us e r  G u id e , ”   Ve rsio n   O - 2 0 1 8 . 0 6 - S P 4 ,   De c .  2 0 1 8 .   [1 0 ]   Li ly   A g g a rwa l,   “ S tatic  ti m in g   a n a ly sis  o f  c u sto m   m ix e d - sig n a l  c ir c u it s , ”  S NUG   S il ico n   V a ll e y   2 0 1 8   Pro c e e d i n g s ,   2 0 1 8 .     [1 1 ]   “ Us in g   th e   S y n o p sy s® De sig n   C o n stra in ts F o rm a t  Ap p li c a ti o n   N o te, ”   De c   2 0 1 7 .     [1 2 ]   Y.  Blaq u iere ,   M .   Da g e n a is  a n d   Y.  S a v a ria,  “ F a st  ti m i n g   a n a ly si s  o f  VLS I   c ircu it s:  a   d y n a m ic  a n d   h iera rc h ica l   a p p ro a c h , ”   1 9 9 1   IEE E  I n ter n a ti o n a l  S y mp o isu m o n   Circ u it s a n d   S y ste ms ,  v o l.   4 ,   p p .   2 3 9 8 - 2 4 0 2 ,   1 9 9 1 .    [1 3 ]   Krish n a n - tal k a d   S u k u m a r,   Na v e e n   Ch a n d ra   S riv a sta v a ,   Ha rip ra sa d   TT ,   P a n k a j  K u m a r,   Da v id   N e wm a rk ,   M it c h   S e n g so n   a n d   Na g a rj u n a   Va ll a m k o n d a ,   “ De term in in g   th e   P re fe rre d   M e th o d o lo g y   fo r   Ti m in g   An a l y s is  a n d   S ig n o ff   o f  M i x e d   S i g n a l  De sig n s  a n d   Ti m in g   M e t h o d o l o g y   Co rre lati o n   C h a ll e n g e s  i n   F i n F ET   tec h n o lo g y   n o d e s , ”   in   S NU G   S il ico n   V a ll e y   2 0 1 8   Pro c e e d i n g s ,   2 0 1 8 .     [1 4 ]   Ve n k a tn a ra y a n   Ha rih a ra n ,   S a ti sh   Da m a ra ju ,   Aa ro n   De n o ,   H a rin i  S u re sh   a n d   I q b a l  Ra jwa n i,   “ Im p ro v e d   m e th o d o lo g y   f o r  m o d e li n g   c lo c k   sk e w i n   h o l d   a n a ly sis , ”  S NUG   S il ico n   V a ll e y   2 0 1 7   Pr o c e e d in g s ,  2 0 1 7 .     [1 5 ]   S o wm y a   K .   B. ,   De sh p a n d e   N.,   M a th e w  J.   A . ,   “ Im p lem e n tati o n   o f  Ke rn e l - Ba se d   DCT   wit h   c o n t ro ll e r  u n it ,”   I n :   F iaid h i   J.,   Bh a t tac h a ry y a   D . ,   Ra o   N.  (e d s)  S m a rt  T e c h n o lo g ies   i n   Da ta   S c ien c e   a n d   C o mm u n ica ti o n .   Lec tu re   No tes   in   Ne two rk s   a n d   S y ste m s,  v o l .   1 0 5 .   S p rin g e r,   S in g a p o re ,   2 0 2 0 .     [1 6 ]   N.  P .   Jo u p p i,   “ Ti m in g   a n a ly sis  f o r  n M O S   VLS I, ”   i n   2 0 th   De sig n   Au to m a ti o n   C o n f e re n c e   Pro c e e d in g s ,  1 9 8 3 ,   p p .   411 - 4 1 8 .     [1 7 ]   B.   Ko rte an d   J.  V y g e n ,   Co m b in a t o ria l  O p ti miza t io n :  T h e o ry   a n d   A lg o rit h ms ,   Be rli n :S p r in g e r - Ve rlag ,   2 0 0 6 .     [1 8 ]   S .   Ko u rtev   a n d   E .   G .   F ried m a n ,   T imin g   o p ti miza ti o n   th r o u g h   c l o c k   sk e w  sc h e d u li n g ,   M A,   Bo st o n :Kl u we r,   2 0 0 0 .     [1 9 ]   H.  S c h n e i d e r  a n d   M .   H.  S c h n e i d e r,   “ M a x - b a lan c i n g   we i g h te d   d i re c ted   g ra p h s  a n d   m a tri x   sc a li n g ,”   M a t h .   O p e r.   Res . ,   v o l.   1 6 ,   n o .   1 ,   p p .   2 0 8 - 2 2 2 ,   1 9 9 1 .     [2 0 ]   C. - Y.  Ye h   a n d   M .   M a re k - S a d o w sk a ,   “ De lay   b u d g e ti n g   in   se q u e n t ial  c ircu it   with   a p p li c a ti o n   o n   F P G A  p lac e m e n t, ”   in   Pro c e e d i n g s  o f  t h e   4 0 th   a n n u a l   De sig n   A u to m a ti o n   C o n fer e n c e ,   p p .   2 0 2 - 2 0 7 ,   2 0 0 3 .     [2 1 ]   N.  E.   Yo u n g ,   R.   E .   Tarja n   a n d   J.  B.   Orlin ,   “ F a ste r  p a ra m e tri c   s h o rtes t  p a t h   a n d   m in imu m   b a lan c e   a lg o rit h m s, ”   Ne two rk s ,   v o l .   2 1 ,   n o .   2 ,   p p .   2 0 5 - 2 2 1 ,   1 9 9 1 .     [2 2 ]   T. - W.   Hu a n g   a n d   M .   D.  W o n g ,   “ UI - ti m e r  1 . 0 :  A n   u l trafa st  p a th - b a se d   ti m in g   a n a l y sis  a lg o rit h m   f o r  CP P R, ”   IEE E   T ra n sa c ti o n s  o n   Co m p u ter - Ai d e d   De sig n   o f   In te g ra ted   C irc u it s  a n d   S y ste ms ,   v o l .   3 5 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 8 6 2 - 1 8 7 5 ,   2 0 1 6 .     [2 3 ]   P. - Y.  Lee ,   I.   H. - R.   Jia n g   a n d   T . - C.   Ch e n ,   “ F a stp a ss :  fa st  ti m in g   p a th   se a rc h   fo r  g e n e ra li z e d   ti m in g   e x c e p ti o n   h a n d l in g , ”   in   2 0 1 8   2 3 rd   Asia   a n d   S o u th   Pa c if ic De sig n   A u to m a ti o n   Co n fer e n c e   (AS P - DAC) ,   2 0 1 8 ,  p p .   1 7 2 - 1 7 7 .     [2 4 ]   S .   Ch e n   Hu ,   X.  Z h a o   a n d   X.  C h e n ,   “ TAU  2 0 1 6   c o n tes t  o n   m a c ro   m o d e li n g , ”   i n   2 0 1 6   AC M   In ter n a t io n a l  W o rk sh o p   o n   T imin g   Iss u e s in   th e   S p e c if ica t io n   a n d   S y n t h e sis o f  Di g it a l  S y ste ms ,   2 0 1 6 .     [2 5 ]   T. - Y.  Lai,   T. - W.   H u a n g   a n d   M .   D .   Wo n g ,   “ Li b A b s: An   e fficie n t  a n d   a c c u ra te t imin g   m a c ro - m o d e li n g   a lg o ri th m   fo r   larg e   h iera rc h ica l  d e sig n s, ”   i n   Pr o c e e d in g s  o f  t h e   5 4 t h   An n u a l  De s ig n   Au t o ma ti o n   Co n fer e n c e   2 0 1 7 ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 - 6 .                       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J  R ec o n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Ma r c h   202 1 :   18   –   24   24   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       S o wm y a   K  B  re c e iv e d   t h e   B.   E  d e g re e   in   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e ri n g   fr o m   th e   Viv e k a n a n d a   Co ll e g e   o f   En g in e e rin g   a n d   Tec h n o lo g y ,   P u tt u r,   I n d ia,  in   2 0 0 6 ,   M . Tec h   d e g re e   i n   El e c tro n ics   fr o m   th e   S ir.   M .   Visv e sw a ra y a   In stit u te   o f  Tec h n o lo g y ,   Be n g a l u ru ,   In d ia,  in   2 0 1 2 ,   b a g g i n g   ra n k   fro m   VTU,  Be lag a v i.   S h e   wa s  wo rk in g   a s  As sista n t  P ro fe ss o r  in   P A  C o ll e g e   o f   En g i n e e rin g ,   M a n g a lu r u ,   I n d ia  f o r  Nin e   y e a rs.  Cu rre n t ly   s h e   is  wo r k in g   a s  As sista n t  P ro fe ss o r  i n   R  V  Co ll e g e   o f  En g in e e rin g ,   Be n g a lu r u ,   I n d ia.  He r  re se a rc h   in ter e sts  in c lu d e   VL S I  a n d   S ig n a l   P ro c e ss in g ,   Im a g e   p ro c e ss in g ,   L o w  p o we r  Arc h it e c t u re s  a n d   VL S I  De sig n .   S h e   h a s  c o n tri b u ted   m a n y   Na ti o n a l   a n d   In tern a ti o n a l   j o u r n a l  p a p e rs t o   v a rio u s re p u te d   j o u r n a ls an d   c o n fe re n c e .         Th a n u s h re e   M   is  d o in g   h e r  B a c h e lo r  o f  En g in e e rin g   i n   E lec tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   De p a rtme n t,   RV C o l leg e   o f  E n g i n e e rin g ,   Be n g a lu r u ,   I n d ia.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.