测量时钟信号抖动的测量装置及板卡的制作方法

1.本发明一般地涉及芯片工艺测试领域。更具体地，本发明涉及测量时钟信号抖动的测量装置及板卡。


背景技术：

2.随着工艺的提升，大量集成电路的工作频率设定在几百兆赫或者甚至于数千兆赫兹，在这样高的工作频率下，对时钟信号的要求也越来越高，也就是时钟信号必须接近理想值，图1a示出理想的时钟信号。
3.由于芯片工艺制程的误差，导致时钟信号的上升沿与下降沿发生偏移，如图1b所述，时钟信号的上升沿出现偏移101，下降沿亦会出现偏移102，这样的偏移称为时钟抖动(jitter)。时钟抖动是时钟信号设计的一项重要指标，可以定义为一段时间内时钟信号相对于理想时钟的随机变化。
4.时钟抖动的原因来自于晶振的机械噪声、器件共振、信号串扰、电压波动等。如果时钟抖动太大，可能会引起数据传输或计算错误。对于高速电路来说，时钟抖动测量装置可以测试和验证芯片实际工作的时序特征，为芯片设计和工艺研究提供重要参考。
5.目前时钟抖动测量有两种方法。第一种是通过高精度示波器或者类似的设备进行片外测量，第二种是在片上布局测量装置进行测量，例如游标延时链法、游标振荡器法等。游标延时链法是最常用的片上抖动测量技术之一，该电路由两条包含不同延时单元的链路，使得两路信号的延迟时间不同，其中待测的时钟信号称为数据信号，作为参考值的时钟信号称为基准信号。首先设定基准信号领先于数据信号一个周期，经过多级延迟后，时钟信号会落后于数据信号，触发器开始计数，通过统计便得到累计分布函数，再经过差分处理获得正态分布。
6.然而，延时链电路需要理想的参考时钟做基准，且延迟单元需要产生固定的延迟时间，这在芯片物理实现上会要求非常准确的控制，其次分辨率尚不理想，有可能采集不到数据。
7.因此，一种高效的时钟信号抖动测量方案是迫切需要的。


技术实现要素：

8.为了至少部分地解决背景技术中提到的技术问题，本发明的方案提供了一种测量时钟信号抖动的测量装置及板卡。
9.在一个方面中，本发明揭露一种测量时钟信号抖动的测量装置，包括基准电路、数据电路及测量计数器。基准电路响应时钟信号，用以产生基准信号；数据电路响应时钟信号，用以产生数据信号，其中数据信号与基准信号的时钟周期相差接近至少1个整数周期；测量计数器用以在特定时间内，记录数据信号的数据信号沿早于或晚于基准信号的基准信号沿的抖动次数。
10.在另一个方面，本发明揭露一种集成电路装置，包括前述的测量装置；并揭露一种
板卡，包括根据前述的集成电路装置。
11.本发明无需依赖精确的芯片物理实现，便可以实现高分辨率的技术功效。
附图说明
12.通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分其中：
13.图1a是示出理想的时钟信号；
14.图1b是示出抖动的时钟信号；
15.图2是示出本发明实施例的板卡的结构图；
16.图3是示出本发明实施例的组合处理装置的结构图；
17.图4是示出本发明实施例的测量装置的电路结构图；
18.图5是示出本发明实施例的模式选择器的电路图；
19.图6a是示出本发明实施例的一种基准微调延迟单元的电路图；
20.图6b是示出本发明实施例的另一种基准微调延迟单元的电路图；
21.图7是示出本发明实施例的宽调延迟单元的示意图；
22.图8是示出本发明实施例的测量计数器的电路结构图；
23.图9是示出本发明实施例的校准模式的流程图；以及
24.图10是示出本发明实施例的测量模式的流程图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.应当理解，本发明的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
27.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本发明。如在本发明说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本发明说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
28.如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。
29.下面结合附图来详细描述本发明的具体实施方式。
30.图2示出本发明应用的一种场景，该场景为云计算中心的服务器，每个服务器配置了多个板卡20。如图2所示，板卡20包括芯片201，其是一种系统级芯片(system on chip，
soc)，或称片上系统，集成有一个或多个组合处理装置，组合处理装置是一种人工智能运算单元，用以支持各类深度学习和机器学习算法，满足计算机视觉、语音、自然语言处理、数据挖掘等领域复杂场景下的智能处理需求。特别是深度学习技术大量应用在云端智能领域，云端智能应用的一个显著特点是输入数据量大，对平台的存储能力和计算能力有很高的要求，板卡20适用在云端智能应用，具有庞大的片外存储、片上存储和强大的计算能力。
31.芯片201通过对外接口装置202与外部设备203相连接。外部设备203例如是服务器、计算机、摄像头、显示器、鼠标、键盘、网卡或wifi接口等。待处理的数据可以由外部设备203通过对外接口装置202传递至芯片201。芯片201的计算结果可以经由对外接口装置202传送回外部设备203。根据不同的应用场景，对外接口装置202可以具有不同的接口形式，例如pcie接口等。
32.板卡20还包括用于存储数据的存储器件204，其包括一个或多个存储单元205。存储器件204通过总线与控制器件206和芯片201进行连接和数据传输。板卡20中的控制器件206配置用于对芯片201的状态进行调控。为此，在一个应用场景中，控制器件206可以包括单片机(micro controller unit，mcu)。
33.图3是示出芯片201中的组合处理装置的结构图。如图3中所示，组合处理装置30包括计算装置301、接口装置302、处理装置303和dram304。
34.计算装置301配置成执行用户指定的操作，主要实现为单核智能处理器或者多核智能处理器，用以执行深度学习或机器学习的计算，其可以通过接口装置302与处理装置303进行交互，以共同完成用户指定的操作。
35.接口装置302用于在计算装置301与处理装置303间传输数据和控制指令。例如，计算装置301可以经由接口装置302从处理装置303中获取输入数据，写入计算装置301片上的存储装置。进一步，计算装置301可以经由接口装置302从处理装置303中获取控制指令，写入计算装置301片上的控制缓存中。替代地或可选地，接口装置302也可以读取计算装置301的存储装置中的数据并传输给处理装置303。
36.处理装置303作为通用的处理装置，执行包括但不限于数据搬运、对计算装置301的开启和/或停止等基本控制。根据实现方式的不同，处理装置303可以是中央处理器(central processing unit，cpu)、图形处理器(graphics processing unit，gpu)或其他通用和/或专用处理器中的一种或多种类型的处理器，这些处理器包括但不限于数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，并且其数目可以根据实际需要来确定。如前所述，仅就计算装置301而言，其可以视为具有单核结构或者同构多核结构。然而，当将计算装置301和处理装置303整合共同考虑时，二者视为形成异构多核结构。
37.dram 304用以存储待处理的数据，为ddr内存，大小通常为16g或更大，用于保存计算装置301和/或处理装置303的数据。
38.本发明的一个实施例是一种测量时钟信号抖动的测量装置，这测量装置直接嵌入在片上系统中，也就是芯片201中。图4示出测量装置400的电路结构图，其包括模式选择器401、基准电路402、数据电路403及测量计数器404。
39.模式选择器401用以根据时钟信号406及使能信号407切换校准模式及测量模式。基准电路402响应时钟信号406，用以产生基准信号408。数据电路403响应时钟信号306，用以产生数据信号409，数据信号409与基准信号408的时钟周期相差接近至少1个整数周期。测量计数器404用以在特定时间内，记录数据信号409的数据信号沿早于或晚于基准信号408的基准信号沿的抖动次数。此处的信号沿包括信号的上升沿与下降沿。
40.图5示出模式选择器401的电路图。模式选择器401包括d触发器501、与门502、多工器503及多工器504，d触发器501的d端接收使能信号407，时钟端接收时钟信号406，d触发器501的q端连接至与门502的输入端，与门502的另一个输入端接收时钟信号406，与门502的输出端连接至多工器503及多工器504的输入端，多工器503的另一个输入端接收数据振荡信号410，多工器504的另一个输入端接收基准振荡信号411，多工器503输出延迟前数据信号420，并输入至数据电路403，多工器504输出延迟前基准信号419，并输入至基准电路402，多工器503及多工器504响应选择信号505控制两输入端的信号其中之一成为输出信号。
41.基准电路402包括基准微调延迟单元412、反相器413及校准计数器414。基准微调延迟单元412用以对延迟前基准信号419产生延迟，反相器413用以使基准信号408在校准模式下产生振荡，校准计数器414用以计数基准振荡信号411的振荡次数。
42.基准微调延迟单元412的电路结构有多种，以下示例性揭露2种结构进行说明。
43.一种基准微调延迟单元412包括多级延迟单元串联，每个延迟单元包括延迟步长单元及开关，图6a示出单级延迟单元的电路图，单级延迟单元包括延迟步长单元601及开关602，延迟步长单元601是一种缓冲器，其接收延迟前基准信号419，延迟步长单元601的输出连接至开关602的输入端，开关602的另一个输入端亦连接至延迟步长单元601的输入端。延迟步长单元601用以提供单位延迟时间，开关602通过选择信号sel来决定延迟前基准信号419是否经过该级的延迟步长单元601。基准微调延迟单元412包括多级如图6a所示的延迟单元互相串联，开关602控制延迟前基准信号419流经延迟步长单元601的数量，通过控制这些选择信号sel，基准微调延迟单元412便可以调整延迟前基准信号419的整体延迟时间。
44.另一种基准微调延迟单元412同样包括多级的延迟单元，图6b示出单级延迟单元的电路图，单级延迟单元包括延迟步长单元603、延迟步长单元604及开关605。与图6a的单级延迟单元不同处在于，开关605的2个输入端分别连接延迟步长单元603及延迟步长单元604，开关605通过选择信号sel来决定延迟前基准信号419通过延迟步长单元603或延迟步长单元604，而延迟步长单元603与延迟步长单元604具有不同的时间延迟，其利用仿真时调整延迟步长单元603及延迟步长单元604的电容值，使得两者的时间延迟相差特定时间，例如1皮秒。这样的安排便不需要在芯片物理实现上要求非常准确的控制，即便物理实现上出现差异，使得延迟步长单元603与延迟步长单元604的实际延迟发生变动，但两者的延迟差仍可维持在1皮秒。
45.在此实施例中，前述这2种基准微调延迟单元412的开关数量为2n个，开关602或605响应n位选择信号以控制延迟前基准信号419流经延迟步长单元的数量。例如，基准微调延迟单元412串联了26(＝64)个单级延迟单元，每个延迟步长单元601产生1皮秒的延迟，则基准微调延迟单元412利用6位选择信号，最多能产生64皮秒的延迟。每个开关602或605所对应的延迟步长单元的延迟时间便是测量装置400的分辨率。
46.数据电路403包括数据微调延迟单元415、宽调延迟单元416、反相器417及校准计
数器418。数据微调延迟单元415用以控制数据信号409的数据信号沿略早于基准信号沿，以方便在测量模式下测量，其结构与功能和基准微调延迟单元412相同；宽调延迟单元416用以在校准模式下，控制数据信号沿晚于基准信号沿至少1个整数周期，数据信号沿指的是数据信号410的上升沿或下降沿，基准信号沿指的是基准信号411的上升沿或下降沿。反相器417用以使数据信号409在校准模式下产生振荡；校准计数器418用以计数振荡次数。数据微调延迟单元415中的延迟步长单元的延迟时间同样是测量装置400的分辨率。
47.图7示出宽调延迟单元416的示意图，其包括固定延迟单元701及可调延迟单元702，固定延迟单元701用以提供延迟前数据信号420固定的延迟时间，其可利用多级的缓冲器串联来实现固定的延迟时间，可调延迟单元702包括多个缓冲器及开关，利用开关来控制延迟前数据信号420流经缓冲器的数量，以调整延迟时间，可调延迟单元702可以采用图6a或图6b的电路来实现，例如串联了25(＝32)个缓冲器加开关的单元，则可调延迟单元702利用5位选择信号来控制，在此实施例中，为了能大范围的调节，可调延迟单元702的调节范围介于20皮秒至800皮秒间。该设计的优点在于，以上升沿为例，当基准信号408的上升沿偏离数据信号409的上升沿较远时，可以利用可调延迟单元702调整数据信号409的延迟时间，使得数据信号409的上升沿提前数百皮秒或者滞后数百皮秒，让两各信号的上升沿较为接近，进而获得有效数据。
48.校准计数器414与418为10位的二进位计数器，计数上限为1024次，本领域技术人员熟悉其电路实现方式，故不赘述。
49.测量计数器404的电路结构如图8所示，包括d触发器801及计数器802。基准信号408输入至d触发器801的时钟端，数据信号409输入至d触发器801的d端。d触发器801的触发方式为边沿触发，即在时钟端信号的上升沿触发，也就是说，如果数据信号409上升沿提前于基准信号408的上升沿抵达，则当基准信号408的上升沿触及d触发器801的时钟端时，d触发器801的d端已是高电平，导致q端输出为1；而如果数据信号409上升沿晚于基准信号408的上升沿抵达，则当基准信号408的上升沿触及d触发器801的时钟端时，d触发器801的d端还是低电平，导致q端输出为0。q端的信号输入至计数器802，计数器802的结构可以与校准计数器414与418相同，其用来计数q端信号的电平，进而获得在一定周期内，数据信号409提前于基准信号408及数据信号409晚于基准信号408的次数。此处说明是以测量上升沿为例，本领域技术人员可以在没有创造性投入的前提下轻易推及测量下降沿的方式，故不赘述。
50.以下将针对测量装置400的操作进行说明。
51.在校准模式下，测量装置400执行如图9所示的流程。
52.在步骤901中，设定复位信号、使能信号及选择信号以进入校准模式。在此步骤中，发送复位信号使得测量装置400中的所有d触发器复位，设定使能信号407为0，d触发器501的q端的输出亦为0，使得与门502的输出端为0，同时设定多工器503及多工器504的选择信号505为1，以选择让与门502的输出端信号通过多工器503及多工器504。
53.在步骤902中，设定宽调延迟单元416的开关。更详细来说，设定可调延迟单元702中的开关半数开启半数关闭，使得延迟前数据信号420通过可调延迟单元702半数的延迟单元。以前述可调延迟单元702串联32级延迟单元为例，在此步骤中使得延迟前数据信号420通过16个的缓冲器，在仿真时已验证这样的延迟时间约可让数据信号409沿晚于基准信号408一个周期。
54.在步骤903中，设定基准微调延迟单元412与数据微调延迟单元415中的开关全开启，使得延迟前基准信号419不经过基准微调延迟单元412的所有延迟步长单元，也使得延迟前数据信号420不经过数据微调延迟单元415的所有延迟步长单元，在此情况下，时钟信号406仅基于宽调延迟单元416延迟了约1个周期。
55.在步骤904中，关闭所有复位信号，d触发器开始运作。
56.在步骤905中，设定选择信号505为0并维持特定周期，多工器503及多工器504的输出端信号分别变更为数据振荡信号410与基准振荡信号411。基准振荡信号411(即延迟前基准信号419)经过基准微调延迟单元412后几乎不产生延迟时间，再经过反相器413，回到多工器504的输入端。由于反向器413的输入端与输出端反相，因此反相器413可以让基准振荡信号411产生振荡，选择信号505被设定在1000个周期内维持在0，因此校准计数器414在开关全开启下计数基准振荡信号411的振荡次数。
57.数据振荡信号410(即延迟前数据信号420)经过数据准微调延迟单元415后亦几乎不产生延迟时间，再经过宽调延迟单元416，使得数据振荡信号410与基准振荡信号411的时钟周期相差接近至少1个整数周期，最后经过反相器417产生振荡，回到多工器503的输入端。校准计数器418在1000个周期内在开关全开启下计数数据振荡信号410的振荡次数。
58.在步骤906中，设定选择信号505为1并维持数个周期。在此步骤中，延迟前基准信号419与延迟前数据信号420变为与门502的输出信号，即维持为0，校准计数器414与校准计数器418开始采集计数信号，即识别在1000个时间周期内数据振荡信号410与基准振荡信号411的振荡次数。由于统计次数需要时间，故此步骤需要维持数个周期，在此实施例中为5个周期。
59.在步骤907中，读取校准计数器414与校准计数器418的数据，以获得数据振荡信号410与基准振荡信号411的振荡次数。由于在步骤903中将基准微调延迟单元412与数据微调延迟单元415中的开关全开启，因此延迟最小，振荡次数最多，故此步骤中获得的数据振荡信号410的振荡次数为最大值s
max
与基准振荡信号411的振荡次数为最大值c
max
。
60.在步骤908中，设定复位信号及选择信号。在此步骤中，发送复位信号使得测量装置400中的所有d触发器复位，同时设定多工器503及多工器504的选择信号505为1，以选择让与门502的输出端信号通过多工器503及多工器504。
61.在步骤909中，设定基准微调延迟单元412与数据微调延迟单元415中的开关全关闭，使得延迟前基准信号419经过基准微调延迟单元412的所有延迟步长单元，也使得延迟前数据信号420经过数据微调延迟单元415的所有延迟步长单元，在此情况下，基准信号408与数据信号409产生最大延迟时间。
62.在步骤910中，关闭所有复位信号，d触发器开始运作。
63.在步骤911中，设定选择信号505为0并维持特定周期，多工器503及多工器504的输出端信号分别变更为数据振荡信号410与基准振荡信号411。反向器413让基准振荡信号411产生振荡，选择信号505被设定在1000个周期内维持在0，因此校准计数器414在开关全关闭下计数基准振荡信号411的振荡次数。数据振荡信号410亦产生振荡，在1000个周期内校准计数器418在开关全关闭下计数数据振荡信号410的振荡次数。
64.在步骤912中，设定选择信号505为1并维持数个周期。在此步骤中，通过基准电路402与数据电路403的信号为0，校准计数器414与校准计数器418开始采集计数信号，即识别
在1000个时间周期内数据振荡信号410与基准振荡信号411的振荡次数。同样地，选择信号505在数个周期内维持为1。
65.在步骤913中，读取校准计数器414与校准计数器418的数据，以获得数据振荡信号410与基准振荡信号411的振荡次数。由于在步骤909中将基准微调延迟单元412与数据微调延迟单元415中的开关全关闭，因此延迟最大，振荡次数最少，故此步骤中获得的数据振荡信号410的振荡次数最小值s
min
与基准振荡信号411的振荡次数最小值c
min
。
66.至此，校准模式结束，测量装置400测得数据端在1000个时间周期内的振荡次数最小值s
min
及最大值s
max
，以及基准端在1000个时间周期内的振荡次数最小值c
min
及最大值c
max
。数据振荡路径的分辨率为：
[0067][0068]
在此实施例中，校准周期为1000个周期，数据微调延迟单元415中的延迟单元的级数为32级，分辨率ts为数据微调延迟单元415的单位延迟，即数据微调延迟单元415中的每个开关所控制的微调延时步长。
[0069]
同理，基准振荡路径的分辨率为：
[0070][0071]
分辨率tc为基准微调延迟单元412中的单位延迟，即基准微调延迟单元412中的每个开关所控制的微调延时步长。
[0072]
在校准模式下，测得数据微调延迟单元415与基准微调延迟单元412的微调延时步长，此方法可以容忍在芯片物理实现上出现的误差，依旧产生固定的延迟时间。
[0073]
接着测量装置400进入测量模式，图10示出测量装置400在测量模式下所执行的流程。
[0074]
在步骤1001中，设定复位信号、使能信号及选择信号以进入测量模式。在此步骤中，发送复位信号使得测量装置400中的所有d触发器复位，设定使能信号407为0，d触发器501的q端的输出亦为0，使得与门502的输出端为0，同时设定多工器503及多工器504的选择信号505为1，以选择让与门502的输出端信号通过多工器503及多工器504。
[0075]
在步骤1002中，设定宽调延迟单元416的开关。更详细来说，设定可调延迟单元702中的开关半数开启半数关闭，使得数据信号409沿晚于基准信号408约一个周期。
[0076]
在步骤1003中，设定基准微调延迟单元412中的开关全关闭与数据微调延迟单元415中的开关全开启，在此情况下，基准信号408产生最大延迟，而数据信号409产生最小延迟。
[0077]
在步骤1004中，关闭所有复位信号，d触发器开始运作。
[0078]
在步骤1005中，设定使能信号407为1并维持特定周期。当使能信号407为1时，d触发器501的q端的输出亦为1，使得与门502的输出端跟随时钟信号406。同时由于在步骤1001中设定多工器503及多工器504的选择信号505为1，故时钟信号406通过多工器503及多工器504进入基准电路402及数据电路403。选择信号505被设定在1000个周期内维持在1，因此测量计数器404在1000个周期内接收数据信号409的信号沿领先及落后基准信号408的信号沿
的次数，也就是记录数据信号409在1000个周期内的抖动次数。
[0079]
在步骤1006中，设定使能信号407为0并维持数个周期，多工器503及多工器504的输出端信号为0，故基准信号408与数据信号409为0，测量计数器404开始输出抖动次数，即识别在1000个时间周期内数据信号409的抖动次数。由于统计次数需要时间，因此选择信号505为1需要维持数个周期，在此实施例中为5个周期。
[0080]
在步骤1007中，读取计数器802的数据，以获得抖动次数。
[0081]
在步骤1008中，设定复位信号，使得测量装置400中的所有d触发器复位。
[0082]
在步骤1009中，关闭数据微调延迟单元415中的开关其中之一。在原有设定的前提下多关闭1个数据微调延迟单元415中的开关，以在数据路径上增加1个单位的时间延迟。
[0083]
在步骤1010中，关闭所有复位信号，d触发器开始运作。
[0084]
在步骤1011中，设定使能信号407为1并维持特定周期，时钟信号406通过多工器503及多工器504进入基准电路402及数据电路403。选择信号505被设定在1000个周期内维持在1，因此测量计数器404在1000个周期内接收基准信号408及数据信号409，记录数据信号409在1000个周期内的抖动次数。
[0085]
在步骤1012中，设定使能信号407为0并维持数个周期，测量计数器404开始输出抖动次数。
[0086]
在步骤1013中，读取计数器802的数据，以获得时钟信号406的抖动次数。
[0087]
在步骤1014中，设定复位信号，使得测量装置400中的所有d触发器复位。
[0088]
在步骤1015中，开启基准微调延迟单元412中的开关其中之一。在原有设定的前提下多开启1个基准微调延迟单元412中的开关，以在基准路径上减少1个单位的时间延迟。
[0089]
在步骤1016中，关闭所有复位信号，d触发器开始运作。
[0090]
在步骤1017中，设定使能信号407为1并维持特定周期，时钟信号406通过多工器503及多工器504进入基准电路402及数据电路403。选择信号505被设定在1000个周期内维持在1，因此测量计数器404在1000个周期内测得数据信号409的抖动次数。
[0091]
在步骤1018中，设定使能信号407为0并维持数个周期，测量计数器404开始输出抖动次数。
[0092]
在步骤1019中，读取计数器802的数据，以获得时钟信号406的抖动次数。
[0093]
在步骤1020中，判断基准微调延迟单元412中的开关是否全部开启。如是，则表示已测得在所有微调情况下的抖动数据，故执行步骤1021，结束该流程。如否，则回到步骤1009，继续微调时间延迟以测量抖动数据。
[0094]
在获得所有抖动数据后，便能制作成时钟信号的抖动正态分布图，以此研究仿真数据和工艺的差别，对电路进行优化和改进。
[0095]
本发明另一个实施例为一种计算机可读存储介质，其上存储有测量时钟信号抖动的计算机程序代码，当所述计算机程序代码由处理器运行时，执行如前所述各实施例的方法。在一些实现场景中，上述集成的单元可以采用软件程序模块的形式来实现。如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，所述集成的单元可以存储在计算机可读取存储器中。基于此，当本发明的方案以软件产品(例如计算机可读存储介质)的形式体现时，该软件产品可以存储在存储器中，其可以包括若干指令用以使得计算机设备(例如个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明实施例所述方法的部分或全部步骤。前述
的存储器可以包括但不限于u盘、闪存盘、只读存储器(read only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0096]
本发明利用两路振荡电路工作，通过校准模式的调节，能有效避免采集不到有效数据的问题。在测量模式下，依序调整开关的开启与关闭，来分别记录不同时间延迟下的抖动次数，进而获得时钟信号抖动的正态分布图，以此研究仿真数据和工艺的差别，对电路进行优化和改进。本发明的测量装置不需要准确控制芯片的物理实现，更提高了分辨率，容易采集数据。
[0097]
需要说明的是，为了简明的目的，本发明将一些方法及其实施例表述为一系列的动作及其组合，但是本领域技术人员可以理解本发明的方案并不受所描述的动作的顺序限制。因此，依据本发明的公开或教导，本领域技术人员可以理解其中的某些步骤可以采用其他顺序来执行或者同时执行。进一步，本领域技术人员可以理解本发明所描述的实施例可以视为可选实施例，即其中所涉及的动作或模块对于本发明某个或某些方案的实现并不一定是必需的。另外，根据方案的不同，本发明对一些实施例的描述也各有侧重。鉴于此，本领域技术人员可以理解本发明某个实施例中没有详述的部分，也可以参见其他实施例的相关描述。
[0098]
在具体实现方面，基于本发明的公开和教导，本领域技术人员可以理解本发明所公开的若干实施例也可以通过本文未公开的其他方式来实现。例如，就前文所述的电子设备或装置实施例中的各个单元来说，本文在考虑了逻辑功能的基础上对其进行拆分，而实际实现时也可以有另外的拆分方式。又例如，可以将多个单元或组件结合或者集成到另一个系统，或者对单元或组件中的一些特征或功能进行选择性地禁用。就不同单元或组件之间的连接关系而言，前文结合附图所讨论的连接可以是单元或组件之间的直接或间接耦合。在一些场景中，前述的直接或间接耦合涉及利用接口的通信连接，其中通信接口可以支持电性、光学、声学、磁性或其它形式的信号传输。
[0099]
在本发明中，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元示出的部件可以是或者也可以不是物理单元。前述部件或单元可以位于同一位置或者分布到多个网络单元上。另外，根据实际的需要，可以选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例所述方案的目的。另外，在一些场景中，本发明实施例中的多个单元可以集成于一个单元中或者各个单元物理上单独存在。
[0100]
在另外一些实现场景中，上述集成的单元也可以采用硬件的形式实现，即为具体的硬件电路，其可以包括数字电路和/或模拟电路等。电路的硬件结构的物理实现可以包括但不限于物理器件，而物理器件可以包括但不限于晶体管或忆阻器等器件。鉴于此，本文所述的各类装置(例如计算装置或其他处理装置)可以通过适当的硬件处理器来实现，例如中央处理器、gpu、fpga、dsp和asic等。进一步，前述的所述存储单元或存储装置可以是任意适当的存储介质(包括磁存储介质或磁光存储介质等)，其例如可以是可变电阻式存储器(resistive random access memory，rram)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)、静态随机存取存储器(static random access memory，sram)、增强动态随机存取存储器(enhanced dynamic random access memory，edram)、高带宽存储器(high bandwidth memory，hbm)、混合存储器立方体(hybrid memory cube，hmc)、rom和ram
等。
[0101]
依据以下条款可更好地理解前述内容：
[0102]
条款a1、一种测量时钟信号抖动的测量装置，包括：基准电路，响应所述时钟信号，用以产生基准信号；数据电路，响应所述时钟信号，用以产生数据信号，所述数据信号与所述基准信号的时钟周期相差接近至少1个整数周期；以及测量计数器，用以在特定时间内，记录所述数据信号的数据信号沿早于或晚于所述基准信号的基准信号沿的抖动次数。
[0103]
条款a2、根据条款a1所述的测量装置，还包括：模式选择器，用以切换校准模式及测量模式；在所述校准模式下，所述数据电路调整所述数据信号的延迟时间使得所述数据信号与所述基准信号的时钟周期相差接近至少1个整数周期；在所述测量模式下，所述测量计数器记录所述抖动次数。
[0104]
条款a3、根据条款a2所述的测量装置，其中所述基准电路包括基准微调延迟单元，用以对所述时钟信号产生延迟。
[0105]
条款a4、根据条款a3所述的测量装置，其中所述基准微调延迟单元包括多个延迟步长单元及开关，所述开关控制所述时钟信号流经所述延迟步长单元的数量。
[0106]
条款a5、根据条款a2所述的测量装置，其中所述数据电路包括宽调延迟单元，用以在所述校准模式下，控制所述数据信号沿晚于所述基准信号沿至少1个整数周期。
[0107]
条款a6、根据条款a5所述的测量装置，其中所述宽调延迟单元包括：固定延迟单元，用以提供所述时钟信号固定的延迟时间；以及可调延迟单元，包括多个缓冲器及开关，所述开关控制所述时钟信号流经所述缓冲器的数量。
[0108]
条款a7、根据条款a6所述的测量装置，其中所述缓冲器及所述开关的数量分别为2n个，所述开关响应n位选择信号以控制所述时钟信号流经所述缓冲器的数量。
[0109]
条款a8、根据条款a5所述的测量装置，其中所述数据电路还包括数据微调延迟单元，用以控制所述数据信号沿略早于所述基准信号沿。
[0110]
条款a9、根据条款a8所述的测量装置，其中所述数据微调延迟单元包括多个延迟步长单元及开关，所述开关控制所述数据信号流经所述延迟步长单元的数量，以控制所述数据信号的延迟时间。
[0111]
条款a10、根据条款a4或9所述的测量装置，其中所述基准电路包括：反相器，用以使所述基准信号在所述校准模式下产生振荡；以及校准计数器，用以计数振荡次数。
[0112]
条款a11、根据条款a10所述的测量装置，其中所述校准计数器分别在所述开关全开启与全关闭时计数所述振荡次数。
[0113]
条款a12、根据条款a4或9所述的测量装置，其中所述数据电路包括：反相器，用以使所述数据信号在所述校准模式下产生振荡；以及校准计数器，用以计数所述振荡次数。
[0114]
条款a13、根据条款a12所述的测量装置，其中所述校准计数器分别在所述开关全开启与全关闭时计数所述振荡次数。
[0115]
条款a14、根据条款a4或9所述的测量装置，其中在测量模式下，所述开关依序开启与关闭，所述测量计数器分别记录所述抖动次数。
[0116]
条款a15、根据条款a1所述的测量装置，其中所述特定时间为1000个时钟周期。
[0117]
条款a16、根据条款a1所述的测量装置，其中所述数据信号沿与所述基准信号沿为上升沿及下降沿其中之一。
[0118]
条款a17、一种集成电路装置，包括根据条款a1-16任一项所述的测量装置。
[0119]
条款a18、一种板卡，包括根据条款a17所述的集成电路装置。
[0120]
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。