STA에서 GBA와 PBA

GBA와 PBA

GBA(Graph-Based Analysis)와 PBA(Path-Based Analysis)는 타이밍 분석에서 사용되는 두 가지 중요한 개념입니다. 오늘은 STA(Static Timing Analysis) 분석 방법 중 GBA와 PBA에 대해 소개하겠습니다.

 

 

 

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GBA

GBA는 Graph-Based Analysis의 약자로, 가장 Worst Case를 가정하여 타이밍을 계산합니다. 즉, 가능한 최악의 시나리오로 타이밍을 분석하는 방식입니다.

 

• 장점:
  • 계산이 빠르고, 큰 규모의 설계에서 전반적인 타이밍 문제를 빠르게 파악할 수 있습니다.
• 단점:
  • 세부 경로에 대한 정보 부족

 

 

PBA

PBA는 Path-Based Analysis의 약자로, 실제 Delay 값을 기준으로 타이밍을 계산합니다.

• 장점:
  • 더 정확한 타이밍 분석이 가능합니다.
  • Timing Path Slack을 정확히 계산하여 타이밍 violation을 개선하거나 Optimization 때 매우 유용합니다.
• 단점:
  • GBA에 비해 계산이 더 오래 걸리며, 큰 규모의 설계에서는 속도 문제로 전체 설계에 대해 PBA를 사용하기 어렵습니다.
  • 보통 GBA 분석 후, 타이밍 문제 구간에 대해서 PBA를 사용해 추가로 상세 분석을 진행하는 것이 일반적입니다.

 

 

출처 : VLSI SoC Design: Timing Analysis: Graph Based v/s Path Based (vlsi-soc.blogspot.com)

 

 

그림으로 간단하게 설명 하자면 FF1에서 FF2로 가는 Path에 4개의 Cell이 보입니다.
GBA로 STA 한다면 Cell의 Worst값으로 계산하게 됩니다.
(setup이라면 Slow Slew값으로, Hold라면 Fast Slew값으로 계산합니다.)

PBA로 STA 한다면 Real 값으로 계산하게 됩니다.

당연히 Real 값으로 계산을 하는게 시간이 좀 더 소요되겠죠?

 

이러한 이유로 PnR에서 STA를 할 때는 GBA 방식으로 진행하고, 이후 Sign-Off단계에서 PBA를 사용합니다.