Quartus® Primeプロ・エディションのユーザーガイド: タイミング・アナライザー

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ID 683243
日付 4/01/2024
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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. Quartus® Prime タイミング・アナライザーの使用 A. Quartus® Primeプロ・エディションのユーザーガイド
1. タイミング解析の概要 x
1.1. このバージョンの新機能 1.2. タイミング解析の基本概念 1.3. タイミング解析の概要の改訂履歴
1.2. タイミング解析の基本概念 x
1.2.1. タイミングパスとクロックの解析 1.2.2. クロックのセットアップ解析 1.2.3. クロックのホールド解析 1.2.4. リカバリーとリムーバル解析 1.2.5. マルチサイクル・パス解析 1.2.6. メタスタビリティー解析 1.2.7. タイミングの悲観 1.2.8. データとしてのクロックの解析 1.2.9. マルチコーナー・タイミング解析 1.2.10. 時間の借用
1.2.1. タイミングパスとクロックの解析 x
1.2.1.1. タイミング・ネットリスト 1.2.1.2. タイミングパス 1.2.1.3. データとクロックの到着時間 1.2.1.4. 起動エッジとラッチエッジ
1.2.5. マルチサイクル・パス解析 x
1.2.5.1. マルチサイクル・クロック・ホールド 1.2.5.2. マルチサイクル・クロック・セットアップ
1.2.10. 時間の借用 x
1.2.10.1. 時間借用における制限 1.2.10.2. ラッチでの時間借用 1.2.10.3. 時間借用最適化のイネーブル
2. Quartus® Prime タイミング・アナライザーの使用 x
2.1. デザインフロー全体におけるタイミング制約の使用 2.2. タイミング解析フロー 2.3. タイミング制約の適用 2.4. タイミング制約の詳細 2.5. タイミングレポートの詳細 2.6. タイミング解析のスクリプティング 2.7. Quartus® Prime タイミング・アナライザー・ユーザーガイドの改訂履歴 2.8. Quartus® Primeプロ・エディションのユーザーガイド: タイミング・アナライザーのアーカイブ
2.2. タイミング解析フロー x
2.2.1. ステップ 1: タイミング・アナライザーの基本的な設定を指定 2.2.2. ステップ 2: タイミング制約の指定 2.2.3. ステップ 3: タイミング・アナライザーの実行 2.2.4. ステップ 4: タイミングレポートの分析
2.2.2. ステップ 2: タイミング制約の指定 x
2.2.2.1. RTLでのSDCタイミング制約の指定 2.2.2.2. 従来のSDCタイミング制約の指定 2.2.2.3. 合成専用のSDCタイミング制約の指定
2.2.3. ステップ 3: タイミング・アナライザーの実行 x
2.2.3.1. 合成後の早期タイミング解析の実行 2.2.3.2. フィット後のタイミング解析の実行
2.2.3.2. フィット後のタイミング解析の実行 x
2.2.3.2.1. タイミング解析の動作条件の設定 2.2.3.2.2. クリティカルな警告のエラーへの昇格
2.2.4. ステップ 4: タイミングレポートの分析 x
2.2.4.1. デザイン・アシスタントでのクロスプローブ 2.2.4.2. タイミング・アナライザーからのデザイン・アシスタントの起動 2.2.4.3. 他のツールでのタイミングパスの特定 2.2.4.4. 制約とタイミングレポートの関連付け
2.2.4.1. デザイン・アシスタントでのクロスプローブ x
2.2.4.1.1. デザイン・アシスタントからタイミング・アナライザーへのクロスプローブ
2.3. タイミング制約の適用 x
2.3.1. 従来のSDCに推奨される初期の制約 2.3.2. 回路例と従来のSDCファイル 2.3.3. SDCファイルの優先順位 2.3.4. 制約変更の反復 2.3.5. エンティティーに結び付けられたタイミング制約の使用 2.3.6. デザインのパーティション・ポートの制約 2.3.7. フィッターの過剰制約の使用
2.3.1. 従来のSDCに推奨される初期の制約 x
2.3.1.1. クロックの作成 (create_clock) 2.3.1.2. PLL クロックの導出 (derive_pll_clocks) 2.3.1.3. クロックの不確実性の導出 (derive_clock_uncertainty) 2.3.1.4. クロックグループの設定 (set_clock_groups)
2.3.5. エンティティーに結び付けられたタイミング制約の使用 x
2.3.5.1. RTLでのエンティティーに結び付けられたSDC制約の使用 2.3.5.2. エンティティーに結び付けられたSDCファイルの使用
2.3.5.1. RTLでのエンティティーに結び付けられたSDC制約の使用 x
2.3.5.1.1. モジュールの入力と出力をターゲットとする制約 2.3.5.1.2. RTLエンティティー・ベースSDC制約のスコープ 2.3.5.1.3. RTLでのSDCにおける自動スコープ例 2.3.5.1.4. RTLでのSDCにおける手動スコープ例
2.3.5.2. エンティティーに結び付けられたSDCファイルの使用 x
2.3.5.2.1. エンティティーに結び付けられたSDC制約のスコープ 2.3.5.2.2. エンティティーに結び付けられた制約における自動スコープ例 2.3.5.2.3. エンティティーに結び付けられた制約における手動スコープ例 2.3.5.2.4. エンティティーに結び付けられた制約をもつデザイン・パーティションのエクスポート 2.3.5.2.5. エンティティーに結び付けられた制約をもつデザイン・パーティションのインポート
2.3.6. デザインのパーティション・ポートの制約 x
2.3.6.1. インポートされたコンパイル結果のタイミング解析
2.4. タイミング制約の詳細 x
2.4.1. クロック制約 2.4.2. I/O制約 2.4.3. 遅延およびスキュー制約 2.4.4. タイミング例外制約 2.4.5. 遅延アノテーション
2.4.1. クロック制約 x
2.4.1.1. ベースクロックの作成 2.4.1.2. 仮想クロックの作成 2.4.1.3. 生成されるクロックの作成 (create_generated_clock) 2.4.1.4. PLL クロックの導出 2.4.1.5. クロックグループの作成 (set_clock_groups) 2.4.1.6. クロックの影響による特性の考慮 2.4.1.7. CDCパスの制約
2.4.1.1. ベースクロックの作成 x
2.4.1.1.1. クロックの自動検出と制約の作成
2.4.1.2. 仮想クロックの作成 x
2.4.1.2.1. I/O インターフェイスの不確実性の指定 2.4.1.2.2. I/O インターフェイスのクロック不確実性の例
2.4.1.3. 生成されるクロックの作成 (create_generated_clock) x
2.4.1.3.1. クロック分周器の例 (-divide_by) 2.4.1.3.2. クロック・マルチプレクサーの例
2.4.1.5. クロックグループの作成 (set_clock_groups) x
2.4.1.5.1. 排他的クロックグループ (-logically_exclusive または -physically_exclusive) 2.4.1.5.2. 非同期クロックグループ (-asynchronous) 2.4.1.5.3. set_clock_groups 制約のヒント
2.4.1.6. クロックの影響による特性の考慮 x
2.4.1.6.1. クロック・レイテンシーの設定 (set_clock_latency) 2.4.1.6.2. クロックの不確実性
2.4.2. I/O制約 x
2.4.2.1. 入力の制約 (set_input_delay) 2.4.2.2. 出力の制約 (set_output_delay)
2.4.3. 遅延およびスキュー制約 x
2.4.3.1. 高度な I/O タイミングおよびボード・トレース・モデルの遅延 2.4.3.2. 最大スキュー (set_max_skew) 2.4.3.3. ネット遅延 (set_net_delay)
2.4.4. タイミング例外制約 x
2.4.4.1. タイミング例外の優先順位 2.4.4.2. フォルスパス (set_false_path) 2.4.4.3. 最小遅延と最大遅延 2.4.4.4. マルチサイクル･パス 2.4.4.5. マルチサイクル例外の例
2.4.4.4. マルチサイクル･パス x
2.4.4.4.1. 一般的なマルチサイクルのアプリケーション 2.4.4.4.2. マルチサイクルによるセットアップの緩和 (set_multicyle_path) 2.4.4.4.3. 位相シフトの考慮 (-phase)
2.4.4.5. マルチサイクル例外の例 x
2.4.4.5.1. デフォルトのマルチサイクル解析 2.4.4.5.2. エンド・マルチサイクル・セットアップ = 2、エンド・マルチサイクル・ホールド = 0 2.4.4.5.3. エンド・マルチサイクル・セットアップ = 2、エンド・マルチサイクル・ホールド = 1 2.4.4.5.4. 同じ周波数のクロック (送信先クロックのオフセットあり) 2.4.4.5.5. 送信元クロック周波数の倍数になる送信先クロック周波数 2.4.4.5.6. 送信元クロック周波数の倍数になる送信先クロック周波数 (オフセットあり) 2.4.4.5.7. 送信先クロック周波数の倍数になる送信元クロック周波数 2.4.4.5.8. 送信先クロック周波数の倍数になる送信元クロック周波数 (オフセットあり)
2.5. タイミングレポートの詳細 x
2.5.1. Fmax 概要レポート 2.5.2. Report Timingレポート 2.5.3. ソースファイルごとのタイミングレポート 2.5.4. データ遅延レポート 2.5.5. ネット遅延レポート 2.5.6. クロックレポートおよびクロック・ネットワーク・レポート 2.5.7. クロック間転送レポート 2.5.8. メタスタビリティー・レポート 2.5.9. CDC Viewer レポート 2.5.10. 非同期 CDC レポート 2.5.11. ロジック深度レポート 2.5.12. 近隣パスレポート 2.5.13. レジスター分布レポート 2.5.14. ルーティング着目ネットレポート 2.5.15. リタイミング制約レポート 2.5.16. レジスター統計情報レポート 2.5.17. パイプライン情報レポート 2.5.18. 時間借用データレポート 2.5.19. 例外レポートおよび例外範囲レポート 2.5.20. ボトルネック・レポート 2.5.21. タイミングの確認 2.5.22. SDCレポート
2.5.13. レジスター分布レポート x
2.5.13.1. タイミングパスのエンドポイントの Tension が大きいレジスター 2.5.13.2. 直接ファンアウトによる Tension が大きいレジスター
2.5.20. ボトルネック・レポート x
2.5.20.1. カスタム・ボトルネック基準の指定
2.6. タイミング解析のスクリプティング x
2.6.1. quartus_sta 実行ファイル 2.6.2. quartus_staw実行ファイル 2.6.3. コレクション・コマンド
2.6.3. コレクション・コマンド x
2.6.3.1. ワイルドカード文字 2.6.3.2. コレクション・アイテムの追加と削除 2.6.3.3. コレクションのクエリー 2.6.3.4. get_pins コマンドの使用
1. タイミング解析の概要
2. Quartus® Prime タイミング・アナライザーの使用
A. Quartus® Primeプロ・エディションのユーザーガイド

2.5.9. CDC Viewer レポート

タイミング・アナライザーの Reports > Clock Domain Crossings > Report CDC Viewer... コマンドを使用すると、カスタム・クロック・ドメイン・クロッシング・レポートと Clock Domain Crossing (CDC) Viewer をコンフィグレーションおよび表示することができます。CDC Viewer は、デザイン内のすべてのクロック転送のセットアップ、ホールド、リカバリー、またはリムーバルの解析をグラフィック形式で表示します。同等のスクリプトコマンドは report_cdc_viewer です。
Report Clock Domain Crossing Viewer の設定
オプション 詳細
Clocks From Clock および To Clock でレポートのパスをフィルタリングし、指定した起動クロックまたはラッチクロックのみを表示します。
Analysis type オプションには、Setup、Hold、Recovery、Removal があります。タイミング・アナライザーは、選択した解析タイプの結果を報告します。
Transfers レポートに含める、またはレポートから除外するクロック転送のタイプ (Timed transfers、Fully cut transfers、Clock groups、Inactive clocks、Non-crossing transfers など) を指定します。レポートには、Maximum slack limit および Grid options を指定することができます。
Detail level Full では、レポートのすべての詳細が表示されます。Summary では、詳細をフィルタリングし、要約されたデータが表示されます。
Report panel name レポートパネルの名前を指定します。オプションで File name を有効にして、情報をファイルに書き込むことができます。.htm または .html をサフィックスとして追加すると、タイミング・アナライザーはレポートを HTML として生成します。File name を有効にすると、最新のデータでファイルを上書き (Overwrite) または追加 (Append) することができます。また、形式を Grid または List に指定します。
注: グリッド形式のレポートでは、非交差転送のクロックは、他のクロックとの間に転送がある場合は常に表示されます。
Tcl command 選択した GUI オプションに対応する Tcl 構文を表示します。コマンドは、Console から Tcl ファイルにコピーすることができます。

次のオプションを指定して、CDC Viewer のレポートをカスタマイズすることができます。

表 27.  CDC Viewer レポートの制御
制御 詳細
From Clock: および To Clock: 指定したクロック名に従い表示をフィルタリングします。From Clock: または To Clock: をクリックし、特定のクロック名を検索します。
Legend ステータスの色を定義します。色分けされたグリッドには、クロックの転送のステータスが示されます。クロックのヘッダーには、デザイン内の転送の各クロックがリストされます。GUI では長いクロック名が短縮されますが、ツールチップで完全な名前を表示することができます。もしくは、クロックのヘッダーのセルサイズを変更します。GUI は、生成されたクロックを親クロックの子として表示します。クロック名の横にある「+」アイコンは、生成されたクロックの存在を示します。クロックのヘッダーをクリックすると、そのクロックに関連付けられた生成クロックが表示されます。
Toggle Data 各転送セルのテキストには、各転送に固有のデータが含まれます。次のタイプのデータの表示をオンまたはオフにします。
  • (クロック間の) Number of timed endpoints - 転送内の時間指定のあるエンドポイント固有のパスの数。「時間指定のある」パスは、そのパスで解析が行われることを意味します。一意のエンドポイントをもつパスのみがこの合計にカウントされます。
  • (クロック間の) Number of cut endpoints - 時間指定のあるパスではなく、切り離されたエンドポイント固有のパスの数。このパスは、フォルスパスまたはクロックグループ割り当てによって切り離されています。タイミング解析では、このようなパスはスキップされます。
  • (クロック間の) Worst-case slack - 転送内のエンドポイント固有のすべてのパスにおけるワーストケース・スラック。
  • (クロック間の) Total negative slack - この転送のエンドポイント固有のすべてのパスにおけるすべての負のスラックの合計。
  • (クロック間の) Tightest relationship - この転送の 2 つのクロック間のセットアップ、ホールド、リカバリー、またはリムーバルの関係の最小値。
Show Filters および Show Legend フィルターおよび Legend をオンまたはオフにします。
図 160. CDC Viewer Setup Transfers レポート

グリッド内の各ブロックは転送のセルです。各転送のセルは色とテキストを使用して、転送内のパスの重要な詳細を表示します。色分けは次の状態を表します。

表 28.  転送セルの内容
セルの色 色の凡例
黒 転送がないことを示します。このセルの送信元クロックと送信先クロックの間に交差するパスはありません。
緑 タイミングが合格していることを示します。切り離されていないこの転送のすべてのタイミングパスは、タイミング要件を満たしています。
赤 タイミングが不合格となっていることを示します。転送の 1 つ以上のタイミングパスがタイミング要件を満たしていません。転送が無関係なクロック間で行われている場合は、パスにシンクロナイザー・チェーンが必要な可能性があります。
青 クロックグループを示します。これらの転送の送信元クロックと送信先クロックは、非同期クロックグループによって切り離されています。
グレー 切り離されている転送を示します。この転送のすべてのパスは、フォルスパスによって切り離されています。したがって、タイミング解析ではこれらのパスは考慮されません。
オレンジ 非アクティブなクロックを示します。転送のクロックの 1 つが非アクティブクロックです (set_active_clocks コマンドで設定)。タイミング・アナライザーは、このような転送を無視します。

右クリックのメニューを使用すると、転送セルとクロックのヘッダーで操作を実行することができます。操作がタイミング・アナライザー・レポートまたは SDC コマンドの場合、転送セルの内容を含むダイアログボックスが開きます。

表 29.  転送セルの右クリックメニュー
コマンド 詳細
Copy 転送セルまたはクロックヘッダーの内容をクリップボードにコピーします。
Report Timing タイミングを報告します。有効なパスのない転送セル (グレーまたは黒のセル) では使用できません。
Report Endpoints エンドポイントを報告します。切断パスのない転送セル (グレーまたは黒のセル) では使用できません。
Report False Path フォルスパスを報告します。有効なパスのない転送セル (黒のセル) では使用できません。
Report Exceptions 例外を報告します。クロックグループ転送 (青のセル) でのみ使用できます。
Report Exceptions (with clock groups) クロックグループでの例外を報告します。クロックグループ転送 (青のセル) でのみ使用できます。
Set False Path フォルスパス制約を設定します。
Set Multicycle Path マルチサイクル・パス例外を設定します。
Set Min Delay 最小遅延制約を設定します。
Set Max Delay 最大遅延制約を設定します。
Set Clock Uncertainty クロックの不確実性制約を設定します。
表 30.  クロックヘッダーの右クリックメニュー
コマンド 詳細
Copy (include children) クロックのヘッダーの名前と、派生した各クロックの名前をコピーします。このオプションは、生成されたクロックをもつクロックのヘッダーに対してのみ表示されます。
Expand/Collapse All Rows/Columns グリッド内のすべての派生クロックを表示または非表示にします。
Create Slack Histogram 選択したクロックのスラック・ヒストグラム・レポートを生成します。
Report Timing From/To Clock 選択したクロックのタイミングレポートを生成します。クロックを展開して派生クロックが表示されている状態にしないと、タイミングレポートにはそのクロックから派生したすべてのクロックが含まれます。これを防ぐには、右クリックの前にクロックを展開します。
Remove Clock(s) 選択したクロックをデザインから除外します。クロックを展開しないと、タイミング解析では、そのクロックから派生したすべてのクロックが除外されます。

CDC Viewer の出力は、次の形式のいずれかで表示することができます。

  • タイミング・アナライザーのレポートパネル
  • タイミング・アナライザーの Tcl コンソールでの出力
  • プレーンテキスト・ファイル
  • ウェブブラウザーで表示可能な HTML ファイル
関連情報
レベル 2 の表題