【硬件】Fan in和Fan out

1. Fan-in（扇入）​​

• ​​定义​​：指一个逻辑单元（如门电路、触发器）的​​输入信号来源的数量​​。
  • 例如，一个AND门有3个输入引脚，则其Fan-in为3。
• ​​影响​​：
  • ​​延迟增加​​：Fan-in越大，输入电容和布线复杂度越高，可能导致信号传播延迟增加。
  • ​​功耗​​：更多输入通常需要更大的驱动能力，可能增加功耗。
  • ​​设计约束​​：高Fan-in的门电路（如多输入NAND）可能需要特殊设计（如树形结构）来优化性能。

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​​2. Fan-out（扇出）​​

• ​​定义​​：指一个逻辑单元的输出信号​​驱动的下级逻辑单元数量​​。
  • 例如，一个反相器（INV）的输出连接到4个其他门的输入，则其Fan-out为4。
• ​​影响​​：
  • ​​负载能力​​：Fan-out过大会导致驱动单元（如缓冲器）无法提供足够电流，造成信号完整性下降（如电压降、上升/下降时间变长）。
  • ​​时序问题​​：高Fan-out可能增加互连电容，导致延迟和时钟偏斜（Clock Skew）。
  • ​​解决方案​​：通常通过插入缓冲器（Buffer）或优化布局来降低Fan-out。