前言

min pulse width 是對信號高電平或低電平脈沖最小寬度的衡量，通常都只針對clock path 做min pulse width 檢查。

一、什么是 min pulse width？

min pulse width ，全稱為最小脈沖寬度檢查。min pulse width用于檢查時鐘信號的波形是否處在一個合理的狀態。時序單元對時鐘的高電平和低電平的脈沖寬度有一定的要求，經過min pulse width檢查可以獲悉時鐘信號的最小脈沖寬度是否滿足了時序單元的要求。

二、為什么檢查 min pulse width？

一般情況下，由于cell本身的差異，rise和fall delay不相同，這樣可能會造成時鐘信號脈沖寬度減小。
如下圖一個周期為1ns，duty cycle 為50%的clock信號:

在經過一個buffer（rise delay: 0.05, fall delay:0.03):

clock信號波形變成如下圖所示:

假設一個占空比為50%的時鐘穿過一個buffer，該buffer的rise delay大于fall delay，則經過buffer后的脈沖寬度要比輸入時鐘小。如果時鐘信號經過一系列相同類型的單元，則時鐘信號的脈沖寬度將會持續減小。如果小于某個最小寬度，可能會導致器件不能正常的捕獲數據。
因此，在做timing分析時，我們是必須對cell的pin做min pulse width檢查。

三、如何設置 min pulse width約束？

min pulse width檢查設置通常有兩類方法：在sdc里面重新設置min pulse width約束或者直接使用library里面的設置。

1. 在sdc里面定義

指令如下（示例）：

set_min_pulse_width 1.25 [get_clocks *]

或者指令如下（示例）：

set_timing_derate -min_pulse_width 1.25 

2. library里面定義

EDA工具也可以通過查找單元庫來獲取 min pulse width的閾值，在單元庫中，一般是以input transition 為index 的一張一維表。

一般情況下，如果要設置比lib里面更為嚴格的min pulse width檢查，需要在sdc里面重新設置min pulse width約束。

四、如何檢查 min pulse width？

因為library 中相應clock pin 上定義了min pulse width 屬性，或用命令set_min_path_width 設了約束，因此在做了CTS之后，則可以使用命令report_min_pulse_width 可以報出相應min pulse width check。

如上電路圖，我們想要計算ff2的clock pin的min pulse width check，采用report_min_pulse_width -path_type full_clock_expanded [get_pin ff2/CP]，得到下面path路徑slack。

如果想要報出所有的min pulse width violation可以使用report_min_pulse_width -all_violators命令。

五、如何修復 min pulse width？

1.由于普通buffer上升和下降的delay不一樣，如果經過一連串的buffer的話，有時候會發生min pulse width的violation。因此，更加推薦采用clock inverter來取代buffer，相比buffer來說，inverter的上升和下降時間會相互補償，這樣就更容易避免min pulse width violation的產生;
2. 檢查是否有比較大的transition, 因為min pulse width的閾值在單元庫中一般是以input transition 為index 的一張一維表;
3. 檢查時鐘路徑是否用了相同閾值電壓（Vt）的的單元，是否用了時鐘單元（一般以CK或DCCK開頭），另外，對于先進工藝電路，一般時鐘路徑會使用低閾值電壓單元（ULVT）;
4. 檢查是否有串擾，消除或者減少串擾引起的delta delay。

總結

最小脈沖寬度對數字電子設備的功能和性能至關重要，它直接影響設備的穩定度和精度，因此設計數字電子設備時，必須仔細考慮最小脈沖寬度，并確保信號始終保持在可接受范圍內。