静态时序分析—串扰延迟分析（Crosstalk Delay Analysis）

1.串扰噪声恶化的原因

1）布线密度增大，工艺进步导致线宽线距缩小，增加了布线间的耦合电容。

2）金属线厚度增加导致侧面积增加，工艺进步导致线宽缩小，为了降低阻抗增加金属线厚度，增加了金属间耦合电容。

3）布线层增多，新工艺带来更多的金属层，高层与基底层之间距离增大，从而降低对地电容，让金属间耦合电容比重增加。

4）工作频率增高，高频器件充放电产生的噪声源更多。

5）工作电压降低，工作电压降低导致噪声容限降低，从而使串扰带来的影响更明显。

2.串扰噪声的体现形式

1）干扰线与受扰线之间的耦合电容越大，相互影响越大。

2）干扰线驱动信号强度越大，电平转换速度越快，越容易产生更多的噪声影响受扰线。

3）受扰线对地电容越小，抗干扰能力越弱。

4）受扰线驱动信号强度越弱，受到干扰越强。

串扰噪声对时序的影响可以分为两类：

1）功能噪声（functional noise）

受扰线处于静止状态，干扰线电平变化引起毛刺（glitch），当毛刺超过噪声容限就会改变原来的信号值，如果错误的信号值被采集就会造成功能错误。

2）延迟噪声（delay noise）

受扰线和干扰线都处于变化过程中，受扰线的电压变化速度受干扰线的电压变化影响。

3.串扰噪声相互作用形式

1）受扰线电压变化，干扰线不变，对受扰线而言相当于引入了一个接地电容，这使得受扰线延迟增大。

2）受扰线没有电压变化，干扰线有电压变化，受扰线会出现毛刺，毛刺高度超过噪声容限就会引起功能错误。

3）受扰线与干扰线同时反向变化，串扰使受扰线电压变化产生延迟。

4）受扰线与干扰线同时同向变化，串扰会加速受扰线电压变化。

除了信号间相互关系外，影响串扰的还有转换速度和相位偏移等。

4.时间窗口（timing window）

串扰噪声只有在受扰线和干扰线信号同时转换时才会使受扰线产生延时变化，静态时序分析工具引入了时间窗口的分析方法对串扰造成的延迟进行计算。

时间窗口是指一个单元输出信号最早与最晚跳变的时间范围，取决于输入端时序路径的最快最慢路径。

计算串扰延迟要看时间窗口重叠的部分，多个干扰线作用于一条受扰线时选取最差的串扰延迟用于时序分析。

举例来说，如下图，三条干扰线造成的串扰延迟分别是0.02，0.05和0.1，受扰线的时间窗口根据与干扰线时间窗口重叠的部分分割成三个部分，区域1有干扰线1和2，造成的串扰延迟总和为0.07，区域2有干扰线1，造成的串扰延迟为0.02，区域3有干扰线3，造成的串扰延迟为0.1，选取最差的串扰延迟0.1用于时序分析。

时间窗口除了用于串扰延迟分析以外还用于毛刺分析，分析方式与上述分析方式类似。