2.2 辅助检查：恢复、移除与最小脉宽

2.2 辅助检查：恢复、移除与最小脉宽

本节摘要：辅助检查不决定频率上限，却决定芯片能否正确复位、时钟能否干净关断。恢复与移除管异步控制信号的释放时机，最小脉宽管时钟沿的质量，门控检查管使能信号与时钟的配合。它们与建立保持共用同一套 arrival 对 required 的框架，只是比较的事件不同。

所谓辅助检查，是指除建立与保持之外，STA 在每个时序检查点上自动执行的一组判定。它们共享同一个思想骨架：某一事件（信号变化）相对另一事件（时钟沿）必须落在指定窗口内，窗口的宽度由工艺库给出，裕量的算法同样是要求时间减到达时间。差别只在"谁是参考事件"。理解了这一点，本节的四类检查就没有新公式，只有新场景。

异步信号的两问：什么时候释放，什么时候撤走

异步复位（或置位）信号平时可以随时到达——它本来就是异步的，这正是它存在的意义。但它不能永远异步下去：想退出复位、恢复同步行为，必须回答两个问题。第一问叫恢复（recovery）：异步信号撤除（比如复位从有效跳回无效）的时刻，必须比下一个时钟有效沿早至少 Trecovery——给触发器留出"认清复位已经结束"的时间，本质上是异步信号对时钟沿的建立检查。第二问叫移除（removal）：撤除动作还必须发生在时钟有效沿之后至少 Tremoval——不能贴着沿撤，否则触发器可能把撤除动作本身当成数据采进去，本质上是异步信号对时钟沿的保持检查。

两问合起来的工程含义：复位释放要避开时钟沿附近的禁区，落在两个沿之间相对安静的地带。设计中通常用复位同步器（复位释放同步电路）来保证这一点——异步生效、同步释放，释放沿由本时钟域自己产生，天然满足恢复移除。没有复位同步器的设计，恢复移除违例会成片出现，而且热仿真很难复现——它是"偶发起不来"这类 silicon failure 的常客。

脉宽与门控：对时钟本身的体检

最小脉宽检查问的是：一个脉冲窄到什么程度就不成其为脉冲。电平持续低于库文件规定的限值时，单元内部的锁存结构可能来不及完成状态建立，输出进入不确定区。脉宽违例的典型来源有三个：分频或选择逻辑对时钟做了组合处理，产生窄刺；门控信号在时钟沿附近抖动，把正常的时钟周期切成碎片；延迟链插入不均衡，把宽脉冲挤窄。工具按"高电平最小宽度"与"低电平最小宽度"分别检查，高速模式下（周期本身已接近脉宽限值的时钟）这项检查经常先于建立检查爆雷。

时钟门控（clock gating）检查是脉宽与建立保持的混合体：使能信号 EN 在门控单元上的跳变必须避开门控时钟的有效沿——早一点完成（对沿的建立）保证开关干净，晚一点离开（对沿的保持）避免切出毛刺脉冲。集成门控时钟单元（ICG）把这套检查内建为库单元的 timing arc，STA 自动执行。手工用组合逻辑搭门控，是最容易被毛刺惩罚的写法：任何在沿附近翻转的组合信号都会直接污染时钟树。

报告里的辅助检查长什么样

辅助检查在报告里有独立的小节。以下是一段最小脉宽违例的骨架，注意 Path Type 标注为 min pulse width，比较的不再是数据与时钟，而是同一时钟的相邻两沿：

Startpoint: clk_div_r   (分频时钟 q 端)
Endpoint:   u_core/u_ff_meta/CK
Check Type: min_pulse_width     ; 高电平最小宽度检查
  required       0.084          ; 库限值：高电平至少 84ps
  measured       0.076          ; 实测高电平持续 76ps
  slack (VIOLATED) -0.008       ; 窄了 8ps
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恢复与移除的报告结构与建立保持几乎一致，只是 Startpoint 是异步信号的驱动端、Endpoint 是触发器的 RN 或 SN 引脚。读报告时注意区分 check type 字段——把移除违例误读成保持违例、跑去加延迟单元，是最常见的误操作，方向完全错了。

修复思路与预防

辅助检查的修复优先级与建立保持不同：脉宽与门控违例通常改结构而不是改延迟——把组合生成的时钟改成用 ICG 单元生成，把组合分频改成寄存器分频，比插一堆 buffer 根治得多。恢复移除违例的第一嫌疑人是复位结构：补上复位同步器、让释放沿来自本地时钟域，绝大多数违例随之消失。预防方面有三条纪律值得写进设计规范：任何异步信号跨域必须有同步器；时钟树上的任何组合处理必须用专门的时钟单元；库文件里的脉宽限值与恢复移除参数随角变化，签核时要覆盖所有角（第五章）。

与 DFT 的交界：测试模式下的辅助检查

辅助检查在测试模式下会整体换一套参数：扫描移位时钟通常慢得多，脉宽与频率检查自然放松；但扫描链上的锁存器窗口、移位路径的保持要求反而更紧——移位模式路径短、时钟偏斜敏感，保持违例高发。可测性设计插入还会改变异步结构：扫描使能 SE 信号跨域时需要同步，复位与扫描复用引脚的释放时序要同时满足功能与测试两套要求。工程协作的要点是：DFT 插入完成后，辅助检查清单要按模式各跑一遍——功能模式干净不等于移位模式干净，两类违例的修复责任人还常常不同。

高频问答两则。问：辅助违例可以像建立违例那样留到后面阶段再修吗？不建议——恢复移除与脉宽的修复手段少（改结构为主），拖到布线后往往没有干净的修法，它们应该在综合后就开始盯。问：门控检查违例数突然翻倍，先查什么？先查网表是否更新过 ICG 单元的库版本——不同库对门控弧的表征口径不同，版本切换会让同一电路的检查结果跳变；确认库一致后再查使能信号来源是否被优化改动。

辅助检查是两道门槛之外的护栏，它们出事往往比建立违例更凶——建立违例让芯片跑得慢，辅助违例让芯片根本进不了正常状态。下一节看一个特殊角色：锁存器。它在电平有效期间是透明的，这个"漏洞"被工程师发展成了一门正经技术——时间借用。