Simulation and Synthesis Techniques for Asynchronous FIFO Design with Asynchronous Pointer Comparisons.pdf
在电子设计自动化（EDA）领域，异步FIFO（First-In-First-Out）设计是关键的组成部分，特别是在处理多时钟域系统中的数据传输。本文《Simulation and Synthesis Techniques for Asynchronous FIFO Design with Asynchronous Pointer Comparisons》由Clifford E. Cummings和Peter Alfke撰写，详细介绍了异步FIFO设计中的一种创新技术——异步指针比较。这种设计方法减少了同步触发器的使用，从而提高了FIFO的速度和效率。
异步FIFO的设计挑战在于写入和读取指针通常位于彼此异步的时钟域中。传统的解决办法是通过握手协议或额外的同步电路确保跨时钟域的数据正确传输。然而，本文提出的异步指针比较技术则减少了这种同步需求，使得FIFO的实现更为简洁。
该技术利用了组合二进制/格雷计数器，这种计数器结合了内置的二进制级联进位逻辑，以提高速度并减少延迟。通过这种方式，可以更高效地检测FIFO是否已满或已空，而无需在两个时钟域之间进行复杂的同步。
文章中还提供了完全编码、综合和分析的RTL Verilog模型（FIFO Style #2），供读者参考和学习。作者建议读者在阅读此篇FIFO Style #2之前，先熟悉另一篇名为FIFO Style #1的论文，以获得必要的背景知识。因为这篇获奖论文（在SNUG 2002会议上被评为最佳论文）建立在前一篇FIFO论文的基础上，后者为本篇论文的一些内容提供了基础。
SNUG（System-level Nanometer User Group）是一个由系统级设计者组成的社区，其年度会议是讨论和分享EDA最新技术和解决方案的重要平台。Clifford Cummings的后编辑评论强调了预先阅读参考文献[1]的重要性，以便更好地理解本篇论文中涉及的概念和技术。
这篇论文深入探讨了如何通过异步指针比较来优化异步FIFO设计，减少了同步组件的需求，提高了性能。它不仅提供了一种新的设计思路，还包含了实现这一技术的实际代码示例，对于从事Verilog、SystemVerilog和综合训练的专业人士来说，是一份宝贵的学习资料。
