点论 | Lock-up latch

目前，在基于寄存器的同步设计中，除了ICG cell, 不期望设计中有其他latch ，所以在RTL 质量检查或综合阶段要对Latch 报警。

但Latch 在以下两个方面被广泛应用：

• DFT: 插scan chain 如果做了clock mix 或clock edge mix 需要插入Lock-up latch；
• 修hold: 在某些情况下，setup margin 足够，如果用buffer 或delay cell 修hold 则需要插入大量cell，可以考虑插入一颗Latch 来修hold. 

插scan chain 时插入lock-up latch 为了两个目的：

• 插scan chain 时如果做了clock mix，为了hold 好meet 需要在跨clock domain 处插一颗lock-up latch.
• 插scan chain 时如果做了clock edge mix, 且在链上正沿触发器在前负沿触发器在后，则需要在跨clock edge 处插一颗latch.

clock mix scan chain insertion:

在function 模式，异步clock 之间是不做balance 的，如果插scan chain 时要把不同clock domain 的寄存器串到同一条chain 上，在shift 模式：通常shift clock是慢速clock 且scan shift 路径上没太多逻辑，setup 通常没问题，但是hold 就比较难修，通常的做法是插一颗lock-up latch 将数据延迟半个cycle. 

注意：

• 如果跨时钟域前后都是正沿寄存器，则需要插入一颗低电平有效的latch;
• 如果跨时钟域前后都是负沿寄存器，则需要插入一颗高电平有效的latch；

clock edge mix scan chain insertion:

通常插chain 的时候都会尽量将负沿寄存器放在前头，正沿寄存器放在后头，在夸时钟沿时不需要插入latch。

但是如果不得已或非要把正沿寄存器放在负沿寄存器之前，则必须在跨时钟沿处插一颗latch, 否则在shift 模式，一个cycle 之内会同时穿过正沿寄存器再穿过负沿寄存器，所以会丢掉一个值，故此处的lock-up latch 是必须的。

注意：

• 为了修hold 插入lock-up latch 跟clock mix scan chain insertion 的情况一样；
• 在DFT 模式下插入的lock-up latch 不应该影响function 逻辑；
• 插了lock-up latch 之后scan chain 会被打断成不同的scan segment, 影响scan reorder. <至于原因请翻阅：《论DFT | 一文读懂 ScanDEF 相关的一切》《Innovus 小技巧 | ScanChain reorder》>。
• lock-up latch 会影响形式验证。

Lock-up Latch 对形式验证的影响：

• 如果lock-up latch 只在revised 中存在，且scan 相关的约束没有正确设上，那这些lock up latch 会被当做not-mapped DLAT, 并导致NoN-EQ.
• 如果lock-up latch 同时存在于Golden 跟Revised 中，且没有做scan reorder, 则工具会对lock up latch 做map 且compare, 结果应该Pass.
• 如果lock-up latch 同时存在于Golden 跟Revised 中，且做了scan reorder, 如让工具对lock up latch 做map 且compare, 则会导致NoN-EQ.
• 通常DFT 插入的lock-up latch 不应该被当做compare point, 需要在LEC 中将scan 相关的约束设上，且加-latch_transparent 的modeling, 如：

add pin constraints 0 SCAN_MODE –both

set flatten model -latch_transparent

• 如果设了"set flatten model -latch_transparen"， 工具会判断latch 的enable 是否一直有效，如果是则会将对应的latch modeling 成buffer. 通常在DFT 阶段插入的lock-up Latch, 在function 模式下enable 应该是一直有效的。
• 但是某些特殊case 在function 模式通过设Scan 相关的约束也不能使得所有lock-up latch 的enable 一直有效。
• 对于在function 模式通过Scan 约束无法使latch 的enable 一直有效的情况，通常可以通过以下两种方式解决：

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