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國家晶片系統設計中心電子報第100期詳情的特別報導請參閱本期內容欲取消/訂閱電子報者，請會員至http://www.cic.org.tw/cic_v13/login/login.jsp 登入系統後，至「個人資料維護」修改是否接收CIC電子報即可。本期摘要: 頭條新聞外賓參訪實錄 CIC e-New 100期特刊 CIC e-New電子報發行之回顧及展望 CIC e-News 哩程碑總覽技術論壇 Clock Domain Crossing Debugging with SpyGlass@ 生活點滴年終業務檢討會花絮晶片組訊息晶片實作課訊息 VOL. 100 National Chip Implementation Center National Applied Research Laboratories 財團法人國家實驗研究院國家晶片系統設計中心發行單位 : 財團法人國家實驗研究院國家晶片系統設計中心發行人: 魏慶隆主任新竹市科學園區展業一路二十六號七樓 TEL:+886-3-5773693 FAX:+886-3-5774064 +886-3-5783372 CICeNEWS慶祝CICeNEWS發行100期

國家晶片系統設計中心電子報第100期外賓參訪實錄技術推廣組/編輯 Dr. Ian Mc Walter and Dan Gale (CMC) 加拿大 C a n a d i a n M i c r o e l e c t r o n i c s Corporation (CMC)的President & CEO-Dr. Ian McWalter and Dan Gale，於1/19至本中心參訪；外賓此行參訪主要係為了瞭解本中心業務概況及進行交流；而當天係由魏主任、王副主任、各組主管及相關同仁接待。首先外賓前往七樓大會議室聽取技術推廣組吳祥銘先生簡報，以瞭解本中心成立宗旨、業務概況及未來願景；接著各組主管及相關同仁亦針對前瞻性研發技術及教育訓練課程概況向來賓說明，雙方並相互討論與交換意見。隨後外賓依序前往本中心各樓層參觀，並聽取相關同仁介紹Agilent 93000 SoC tester及晶片測量實驗室概況，外賓們經由同仁的導覽及解說後，均對本中心各項儀器設備功能有了基本認識；最後外賓們返抵七樓大廳合影留念，也為此次參訪行程畫下了完美句點。此次Dr. Ian McWalter and Dan Gale之到訪，藉由中心同仁介紹研發成果及環境，使外賓們對本中心運作及業務概況有了更進一步的認識與瞭解。 1 CMC外賓參觀Agilent 93000 SoC tester CMC外賓參觀晶片測量實驗室頭條新聞

國家晶片系統設計中心電子報第100期 CIC e-New電子報發行之回顧及展望由國家晶片系統設計中心（CIC）每月所發行的電子報 CIC e-News，至2009年2月份堂堂邁入第100期；為了帶領讀者回顧CIC e-News過去所耕耘努力的點滴，同時展望未來願景及走向，故於新春伊始之際，以特稿專文的呈現方式，與讀者共同見證CIC e-News自創刊至今、一路走來的歷程並且和大家分享電子報刊物成長茁壯的喜悅。放眼瞬息萬變、科技日新月異的E化時代，研發單位或各大企業透過網際網路平台，提供外界更多創新即時、豐富多元的訊息乃時勢所趨；藉由網路平台傳遞相關資訊，不僅能塑造優良的組織形象同時亦可提昇對外服務品質。有鑑於此，本中心早在2000年11月份起，每月固定發行CIC e- News電子報，以便定期向讀者們介紹CIC的重要研發技術技術推廣組/編輯及推廣各項業務成果，同時編輯人員透過電子報管理系統之介面，將刊物內容隨附電子郵件寄送予會員資料庫之教授；而讀者們也可親至前往國研院或本中心網站，瀏覽下載CIC e-News PDF檔案。目前CIC e- N e w s 已規畫刊登之單元包括：頭條新聞 (外賓參訪實錄、晶片成果發表會或相關研討會等重大活動報導)、技術論壇 ( 前瞻性技術文章或報告)、最新業務訊息(各項教育訓練課程公告、晶片製程下線與IC設計競賽等相關公告)及生活花絮(本中心福委會活動報導)。除此之外，CIC e-News自創刊以來曾經藉由刊登相關文章報導，為讀者介紹攸關國家競爭力的SoC及SIP核心技術發展概況，未來如有機會仍將持續為讀者提供更多相關資訊。 2 所謂一元復始、萬象更新，展望新的一年， CIC e- N e w s 除了將秉承一貫的理念，持續扮演好傳遞資訊和技術交流的角色之外，未來亦期待各位讀者隨時不吝提供寶貴意見，使CIC e-News能夠日新又新、更臻完美。誠如本中心魏慶隆主任所言，今後 e - News應積極提供CIC前瞻性晶片系統設計服務平台研發之詳細內容、國內外前瞻性晶片系統研發及產學研合作機會相關資訊，同時也希望藉由本中心提供學術界更完善的各項服務及諮詢，共同為『開創知識經濟、營造永續經營』的願景而努力。特別報導

國家晶片系統設計中心電子報第100期 CIC e-News哩程碑總覽技術推廣組/編輯為了慶祝CIC e-News發行100期，同時讓讀者對本電子報以往所編輯的各項內容，有所認識和瞭解，故本文經由電子報大事紀總覽回顧的方式，依次介紹CIC e-News創刊迄今，所登載有關中心重大事件之紀錄報導，希望藉此以饗讀者。截至目前為止CIC e-News訂閱人數大約 14984 人，創刊至今總共刊登94篇技術文章、38篇外賓參訪實錄報導，以下為CIC e-News電子報大事紀總覽： CIC e-News電子報大事紀總覽： 2000年11月- CICe-News電子報正式誕生，創刊號專訪當時主任李鎮宜博士。 2000年12月- CICe-News第2期增設「招兵買馬」單元，以建構中心對外招募、甄選人才平台。 2001年5月- 第期增設「技術論壇」單元，並由中心工程師發表介紹前瞻研發技術文章。 2001年9月- 第11期以「立足台灣放眼全世界」專題文章介紹韓國IDEC相關研發設計技術。 2001年11月- 第13期以「立足台灣放眼全世界」專題文章介紹比利時IMEC相關研發設計技術。 2002年1月- 第15期以「立足台灣放眼全世界」專題文章介紹IMEC研發ICT相關產品配備。 2002年3月- 為追悼已故CIC計畫共同主持人-沈文仁教授，同時回顧其一生對CIC付出及對學術研究貢獻，CICe-News特別在第17期以專文表達同仁永懷感佩之意。 2002年7月- 第21期簡介CIC新辦公室-奈米電子研究大樓規畫及新建大樓工程動土典禮報導。 2003年1月- 第27期頭條新聞介紹CIC改制為財團法人相關事宜。 2004年3月- CICe-News第41期專訪當時主任周景揚教授。 2004年7月- 第45期頭條新聞報導了「奈米電子研究大樓」開幕典禮盛況。 2004年11月- 第49期頭條新聞報導了CIC正式喬遷至新建辦公大樓。 2005年6月- 第56期刊登兩周年院慶慶祝儀式、學術研討會、運動大會及趣味競賽活動報導。 2006年5月- 配合本中心以「晶片系統國家型科技計畫」為主題，參與2006 SoC 第一期成果展活動，第 67期深入台北國際會議中心現場，為讀者採訪當天參展活動的實況。 2006年6月- 為了向讀者介紹0.18μm CMOS MEMS異質系統整合平台研發概況，第68期特別刊登了本中心在院部召開記者會的活動報導。 2007年8月- 第82期向讀者介紹本中心「多計畫系統單晶片設計技術」研發團隊，在「第一屆國研院傑出科技貢獻獎科技服務類別評選中」獲得第二名 (雪山獎)的殊榮。 3

國家晶片系統設計中心電子報第100期邁入第100期的CICe-News，誠摯地感謝各位主管及同仁們，在這八年多來所給予的支持及鼓勵，因為有大家努力的付出與辛勤的耕耘，才有今日不斷成長茁壯的CIC e-News電子報，未來我們將精益求精、百尺竿頭，提供讀者更優質豐富的各項資訊，今後也祈望各界長官與廣大讀者們能給予建議和指教，使CIC e-News得以不斷創新、永續成長。 2008年2月- 第88期CICe-News報導中天電視綜合台專訪本中心魏慶隆主任與參觀實驗室各項儀器設備之新聞，這也是國內第一個採訪CIC的電視媒體。 2008年4月- 第90期開闢「生活點滴」單元，其報導題材主要係取自本中心福委會所舉辦的各項活動回顧，例如：員工旅遊、各項院慶盃競賽、電影欣賞、中秋烤肉晚會及聖誕節交換禮物等活動。 2008年11月- 第 9 7 期 C I C e - N e w s 介紹本中心取得 I S O 9001:2000及ISO/IEC 27001:2005認證之相關新聞。 4

國家晶片系統設計中心電子報第100期 Clock Domain Crossing Debugging with SpyGlass@ 陳泓烈 hlchen@cic.org.tw 摘要非同步時脈訊號（clock）在電路執行時常造成flip-flops之間微小的時間誤差與timing uncertainty，而這些timing uncertainty將可能在設計上產生setup time和hold time的violations；而這些timing violation就可能造成chip的function failure。這些設計上的issue對電路而言，有決定性的因素，但卻無法完整的使用傳統驗證方法 debug，例如：simulation和靜態時序分析。 SpyGlass為美商Atrenta公司於2005年所推出用於檢測在RTL階段設計結果的分析預測工具，其中包含了 S p y G l a s s 、 S p y G l a s s - C D C 、 SpyGlass-DFT、SpyGlass-Power及SpyGlass- Constraints等。其中SpyGlass-CDC即應用於驗證Clock Domain Crossing (CDC)正確性及同步電路的加入。一、簡介由於很多不良設計通常在後段才出現，而且在設計流程後段通常含有許多library data，因此處理起來往往比前段設計複雜且耗費更多時間。SpyGlass是一套可在RTL設計階段檢測出大部分不良設計或錯誤電路的軟體，使用者可依照錯誤訊息修訂原來設計。因此我們可在前段先行消除不良設計及錯誤，以避免後段處理之困難與費時。非同步clock之間的設計將視為不同clock domain。CDC主要係指當兩種以上不同的clock 信號源被利用到設計時，不同domain的clock將在每個時脈週期上造成每個flip-flops故在執行時產生些微的時間差異，這些時脈上的不確定性將可能造成不可預期的setup time或hold time violations。對於驗證這些非同步問題的正確性，靜態clock domain crossing分析與驗證係最有效率的方法。關於CDC，大致可分為四個分項： 1. Metasability 2. Data hold in fast-to-slow crossings 3. Data correlation and race conditions 4. Issue related to complex synchronizers 下文將針對SpyGlass的操作及這四個CDC 進行討論。 topic 二、Introduction to SpyGlass-CDC 1. 操作步驟流程總覽 SpyGlass軟體在CDC檢測步驟如下圖1所示，共分成SETUP- FOR-CDC、SETUP- CHECK、CDC-VERIFICATION等三大步驟。 5 技術論壇

圖1. SpyGlass-CDC軟體操作流程圖 CDC進行驗證前，我們必須完成Setup for CDC Verification，這一步驟包含定義clocks與resets。一旦完成初始設定後，SpyGlass將可在setup-check檢查其協調性與正確性。最後則是CDC_Verification，由SpyGlass所分析後的結果將會 show在report window中，我們可藉由report information來分析是否有CDC問題存在，並修改之。 2. 驗證規則組織在SpyGlass軟體設定中，驗證規則的組織可以分為Rule、Policy、 Template、Methodology等四類。 Rule：各自獨立且最基礎的檢查規則。 Policy：由數個相關Rules組合而成。 Template：包含數個Policies及Rules，較常使用在軟體操作上。 Methodology：由數個相關templates檔案組合而成。 6

1. SpyGlass Environment Setup 三、Software Overview 在實做CDC驗證之前，我們必須先了解SpyGlass軟體環境。開啟SpyGlass 指令為%> spyglass –verilog –f design_filelist.f或%> spyglass –verilog design.v，其中design_fulelist.f內容為verilog檔案集合，design.v則是module。開啟SpyGlass之後，可看到SpyGlass視窗主要分成五部份，分別是Main Toolbar、Hierarchy Browser、File View、HDL Navigator、Report Window，如圖2所示。Main Toolbar主要用於開啟相關軟體功能的操作介面，Hierarchy Browser用於展示設計檔案與constraints及其樹狀結構，File View則會顯示選取檔案內容，HDL Navigator可指出nets、pins或cells連接方式，Report Window用於顯示SpyGlass相關log及分析結果。圖2. SpyGlass GUI 在SpyGlass軟體驗證架構中，一共有四種階層：分別是Rule、Policy、 Template、Methodology等。Rule內容為SpyGlass的Check-Rule，屬於CDC Verification最基本元件，由許多相關Rules集合起來就是Policy及Template； Template可含有Policy集合，將許多相關Template集合起來就是Methodology，圖 3即是軟體架構示意圖。 7

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