静态时序分析——Timing borrow

Timing Borrow技术又称为cycle stealing技术，主要是利用latch的电平敏感特性，通过有效电平获取数据，通过无效电平保持被锁存的数据，主要用于解决路径时序不满足电路要求的情况。

通过TimingBorrow可以对电路进行加速,当路径延迟较大时,可以通过借用latch的部分时间实现数据的锁存从而可以提高设计运行的频率。采用TimingBorrow设计时，一定要注意前级电路借用时间与后级电路剩余时间之间的关系，某些情况下,timing borrow的错误理解会对综合和后端实现产生严重的时序问题，需要正确理解和规范使用。

我们先从锁存器说起：在一个锁存器中，时钟的一个沿之后，会使得锁存器变得透明（即这个时钟沿打开了锁存器，使得锁存器的输出与数据输入相同），我们把这个沿叫做opening edge；时钟的另一个沿之后，会关闭锁存器（即这个时候数据输入即使有任何变化，锁存器输出也不会改变），我们把这个沿叫做closing edge。

一般来说，锁存器的输入数据应该在时钟有效沿之前准备好，但是由于锁存器在时钟有效电平时是透明的，因此，数据能在时钟有效沿之后到达，可以向下个时钟周期“借时间”（borrow time）。需要注意的是，一旦“借时间”，用于后级电路的时间会减少。

以上图为例，如果输入数据在B时刻到达，那么相当于向下一个时钟借了Tb时间。但是，这样减少了锁存器到下一个寄存器UFF2的时间，时间只剩下了Ta。

• 如果数据在锁存器的opening edge之前到达，那么其行为与寄存器类似。opening edge会捕获数据并且opening edge作为下一时序路径的起点将数据传输出去。
• 如果数据在opening edge与closing edge之间（锁存器透明）到达，那么会产生timing borrow。借出的时间会决定下一时序路径的起点。

对于Timing borrow的情况，我们会依据下图分为三种：

如果数据在negative slack到达，那么timing borrow技术也失效了，会导致时序违背（violation）。

我们来看看在positive slack的时序报告：

这里我们不需要进行time borrow。