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⏱ jitter_and_skew.md – ジッタとスキューの理解と対策

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📘 概要

高性能LSI設計では、クロック信号の安定性と整合性が非常に重要です。
特に、ジッタ（Jitter）とスキュー（Skew）は、タイミング設計における主要な課題です。

この節では、それぞれの定義、発生原因、設計上の影響、そして対策方法を解説します。

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🔄 ジッタとは

• 定義：クロックエッジの時間的なばらつき（周期・立ち上がり時刻が毎回異なる）
• 種類：
  • ランダムジッタ（RJ）：ノイズや電源変動による確率的な揺らぎ
  • 周期ジッタ（PJ）：定周期ノイズ（クロッククロストーク等）による揺らぎ
• 影響：
  • セットアップ時間違反（タイミングマージンの減少）
  • シリアル通信におけるビットエラー率（BER）の悪化

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🔁 スキューとは

• 定義：同じクロック信号が異なる場所に届くまでの時間差
• 発生要因：
  • クロックツリーの非対称性
  • 配線距離の不均一、バッファ数の差
  • クロックバッファのばらつき（PVT変動）
• 影響：
  • セットアップ／ホールド違反
  • 不要なグリッチ・競合動作

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✅ 対策技術

問題	対策
ジッタ	・PLLのループ設計最適化 ・電源ノイズ対策（LDO, デカップ） ・配線誘導の抑制（シールド、GNDリファレンス）
スキュー	・対称クロックツリー（H-tree） ・CTS最適化（バッファ配置の均一化） ・Post-CTS STAによる再検証

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🧪 測定とシミュレーション

• ジッタは、波形観測（オシロ／アイパターン）やタイミングアナライザで評価
• スキューは、レイアウト段階で STA（Static Timing Analysis）を用いて計算可能

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📚 関連

• pll_basics.md：ジッタの主因となるPLLの構造と設計に関連
• clock_tree_design.md：スキュー対策の主軸となるCTS技術

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