一、DFF的類型介紹

寄存器默認值，也叫復位值，是當reset或者set有效時寄存器輸出的值。對于一個DFF來說，如下圖，當reset為0時，Q輸出0；當set為0時，Q輸出為1（外部使用時保證reset與set不同時為0）。

（圖一）

也就是說，當需要復位值為1時，把set拉低；當需要復位值為0時，把reset拉低，如下圖。一般來說寄存器的默認值不是1就是0，所以接死掉的reset和set pin就可以省掉。

（圖二）

因此，stdcell庫里的dff可以分成以下幾種：

• DFFSR，同時帶set和reset pin
• DFFR，只帶reset pin
• DFFS，只帶set pin

另外，QN是Q的取反，很多時候只需要用到其中的一個，所以QN也不一定有。總結成下表：

（表一）

二、修改默認值的方法

方法一：如果DFF同時帶RN和SN，交換RN和SN的連線

這種方法最簡單，premask和postmask eco都適用。但一般自動綜合工具是不會同時用同時帶RN和SN的DFF的，因為這樣面積不是最優。所以需要在綜合階段人為強制讓綜合工具只用同時帶RN和SN的DFF，如果面積不是瓶頸的情況下。

方法二：如果只帶RN或者SN，換DFF類型（Premask ECO）

在Premask ECO時，我們完全可以像重新綜合的網表一樣直接換DFF類型。這種方法對于premask eco非常友好，不需要增加邏輯單元，也不會惡化時序。

方法三：如果只帶RN或者SN，互換DFF（Postmask ECO）

在Postmask ECO時，我們沒辦法隨意替換DFF類型。因為DFF的個數和類型是固定的，這時只能修改金屬層。

如果修改默認值的兩個dff，一個需要“0變1”，另一個需要“1變0”，且這兩個dff物理位置很近，那么可以互換這兩個dff的連線。如果是同一個時鐘域、復位域，那么就只需要交換D、RN(SN)、Q/QN這三組pin。

這個方法除了上面提到的限制，還有如果“0變1”和“1變0”的dff個數不相等，那么就無法完全交換成功。

方法四：如果只帶RN或者SN，D和Q端插inverter（Postmask ECO）

這是一種普遍適用的方法，只需要在D和Q端各插一個inverter。如果帶QN，又可以省一個inverter。如下圖，通過反相器可以等價變換只帶RN或SN的DFF。

（圖三）

（圖四）

這種替換方法操作簡單，易實現，不會帶來連線擁擠，利于DRC收斂。因為不需要修改時鐘pin，不會動到時鐘樹，只需要數據通路插入一個inverter，所以對時序影響也非常小。

但這個方法也會帶來一個問題，就是在做LEC（邏輯等價性檢查）時，需要讓工具開啟phase inversion的檢測，不然會報很多虛假non equal。

三、使用GOF來自動修改寄存器的默認值

方法二：換DFF類型（Premask ECO）

set_top("digital_top");
run_lec;
fix_design();
run_lec();
report_eco;

GOF默認就是用換DFF類型的方法，所以自動ECO腳本比較簡潔，讀進library和design后，先run_lec確認待eco的點是否正確，接下來做ECO，做完后再運行一次run_lec確認是否eco成功。

方法四：D和Q端插inverter（Postmask ECO）

set_top("digital_top");
set_flop_default_eco(1);
run_lec;
fix_design();
set_top("digital_top");
set_mapping_method("-phase");
run_lec();
report_eco;

與方法二相比，需要設置修改寄存器的方式后，再做ECO。做完ECO后需要設置phase inversion，讓工具自動檢測phase inversion的keypoint，以防虛假的non equal。

近期文章：

NanDigits GOF 10.0 發布

都說PostMask ECO難，到底難在哪里

隨著芯片設計規模越來越大，芯片功能ECO難度成指數上升，我們究竟該如何面對