精选数字IC笔面基础，辨别有无入门的利器——STA相关知识点（静态时序分析）

HFUT90S

发布时间 2023.10.14阅读数 1215 评论数 0

静态时序分析相关知识梳理（STA）

写在前面的话
授人以鱼不如授人以渔（STA经典教材推荐）
个人STA小结
从简单的软件开始（Time Quest使用）
总结

写在前面的话

静态时序分析（Static Timing Analysis），缩写为STA。是对数字IC电路的检查验证，注意，这里不是检查电路的功能。而是检查所有时序路径是否满足，就是检查所有触发器是否满足建立时间和保持时间。静态指的是，没有输入激励，只是对所有时序路径进行检查，分析速度快。

由于静态时序分析是对时序路径进行检查，在数字IC设计流程中，从综合开始，直到布局布线结束，每对实际的电路和器件进行修改，都需要重新跑一次静态时序分析，确保电路在时序上是正确的。因此，STA是前端和后端的关键连接点，对应的岗位也是非常重要的，STA算是数字IC设计中需求最大、经验要求高的一个岗位方向。

对于在校学生，如果研究方向不是时序分析相关的同学，对STA的掌握要求就是了解基础知识点，会完成建立和保持时间检查，了解TCL等脚本语言在时序约束中的应用，就可以了。如果能有相关的实践经验则是最好的了。

STA在芯片设计流程中处于关键位置： （截图来源于西南交通大学，邸志雄老师的《硬件加速设计方法》，在b站上有视频，感兴趣的同学可以去看看）

我在整个笔面过程中，遇到的STA相关考点大致就是一下几类：
（1）时钟相关的专业术语和理解；例如同步电路、异步电路、时序路径、偏差和抖动、亚稳态等。
（2）建立时间和保持时间的检查，要理解两个公式的关键，理解裕量，要求时间和到达时间，关键路径等，这个是笔试最常考的知识点，两个公式一定要记好，也要有自己的理解。
（3）项目中时序分析使用的工具，脚本语言等。
（4）最难的就是时序分析的进阶知识点了，例如伪路径、多周期检查、时钟不确定，这类问题就是看你掌握的程度了，要是只会个概念理解，没有实践经验的话，对面试帮助也不大。

授人以鱼不如授人以渔（STA经典教材推荐）

我本人不是STA相关方向的研究生，对于STA的理解完全靠自学，也是一个STA的菜鸟。对于STA的理解也是在几次笔试和面试中遇见的，然后就去搜索了解STA相关的知识。这里就不班门弄斧了，先来推荐我个人遇见的，我认为不错的教材，感兴趣的同学可以购买相关的教材用来学习。

STA圣经

首要推荐的就是STA圣经，STA工程师必读教材，全书一共十章，按照自底向上的顺序编写的，整体是硬核知识点那种，我个人就是跳着看的，主要在前三章。另外知乎上有大佬翻译了整本书籍，感兴趣的同学点下面链接就可以看到。
STA圣经翻译链接: link

中文教材

中文教材推荐的就是刘峰老师编写的《集成电路静态时序分析与建模》，全书共分为11章，涉及STA关键知识，覆盖面广，另外还有TCL教程和实践举例。比较适合初学者入门学习。

软件使用教程

最后推荐的，就是我个人比较喜欢的一个中文教程，是Intel FPGA开发软件的使用手册，Timing Analyzer的用户指南。
一共两章，分为时序分析概念和软件教程。（在学校我是先学的Quartus 、然后学的Vivado，中间配合Modelsim和VCS、Verdi和DC等工具，Quartus是真的简单易上手。）

个人STA小结

这里我就直接贴上个人写的一些笔记了，前前后后都是零散记录的，大家看看图一乐就行，我的建议是同学之间可以互相提问，然后多搜搜笔面题目，然后记录下来，有空就随手翻翻。（我是比较喜欢瞎写的，每天在笔记上写点东西总能有点收获感。虽然大部分记录的东西再回头复习的时候都感觉很简单，有的还没记录重点，但是每天都感觉自己在进步,哈哈哈哈哈哈哈）