Verilog 블록 문장 마스터: 순차(begin-end) vs 병렬(fork-join) 실행

여러 문장을 하나로 그룹화하는 블록 문장은 begin-end (순차)와 fork-join (병렬) 두 가지가 있습니다. 시뮬레이션 시간 제어와 실행 흐름 이해에 필수적입니다.

순차 블록 (Sequential Block: begin-end)

문장이 순서대로 실행. 지연(#)은 이전 문장 실행 시점 기준 상대적.

module design0;
    reg [31:0] data;
    initial begin
        #10 data = 8'hfe;  // 시간 10에 실행
        $display("[Time=%0t] data=0x%0h", $time, data);
        #20 data = 8'h11;  // 이전 문장(시간 10) + 20 = 시간 30에 실행
        $display("[Time=%0t] data=0x%0h", $time, data);
    end
endmodule

출력: Time=10, Time=30.

병렬 블록 (Parallel Block: fork-join)

문장이 동시에 시작 (fork 시점 기준). 지연은 fork 시점부터 절대적.

initial begin
    #10 data = 8'hfe;      // 시간 10: data=fe
    fork
        #20 data = 8'h11;  // fork 시점(시간 10) + 20 = 시간 30
        #10 data = 8'h00;  // fork 시점(시간 10) + 10 = 시간 20 ← 먼저 실행!
    join
end

실행 순서: 시간 10(fe) → 시간 20(00) → 시간 30(11). 최종값 0x11.

중첩 블록: 순차 블록을 병렬로 실행

initial begin
    #10 data = 8'hfe;
    fork
        #10 data = 8'h11;           // 시간 20
        begin                       // 이 begin-end 블록 전체가 병렬로 포크됨
            #20 data = 8'h00;       // 포크 기준 +20 = 시간 30
            #30 data = 8'haa;       // 이전 문장(시간 30) +30 = 시간 60
        end
    join
end

실행: 시간 10(fe) → 시간 20(11) → 시간 30(00) → 시간 60(aa).

블록 명명 (Named Blocks)

begin : name, fork : name으로 명명 후 disable name;으로 강제 종료 가능.

begin : seq_block
    #10 a = 1;
    #20 b = 1;
end

fork : par_block
    #10 c = 1;
    #20 d = 1;
join

// 다른 곳에서 강제 종료
disable seq_block;
disable par_block;

• 명명된 블록은 disable 문으로 계층 경로 지정해 비활성화 가능
• 테스트벤치에서 타임아웃 처리, 강제 종료 등에 유용

합성 관점

요약 비교표