同步系統中持續惡化的偏移控制問題，使得傳統解決訊號不確定性的方法面臨愈來愈大的挑戰。業界亦發展出許多新方法來解決積體電路中的時序偏差問題，以藉此縮短機板設計週期，加速產品上市時程。時序偏移是兩組同時發出訊號抵達目的地的時間偏差量。時序偏移包含驅動元件的輸出偏移以及因輸出線路的配線誤差所造成的機板線路時序偏移，而偏移對同步系統最主要的影響就是時脈偏移。時脈訊號負責驅動系統中的許多元件，且由於這些元件都需在準確的時間收到時脈訊號以便進行同步設定，因此時脈訊號抵達時間若產生任何誤差，都會直接影響系統的效能。時序設計的問題如圖1所示。
時序偏移會降低時脈訊號抵達時間的可預測性，進而直接影響系統時序誤差的餘裕度。由於同步系統的各種元件需要時脈訊號同步抵達，因此時脈偏移將會降低週期時間，資訊必須在更短的週期內從某個元件傳至另一個元件。隨著系統速度持續提升，時脈偏移在整個週期時間所佔的比率就愈來愈高。當週期頻率為20 MHz時，時脈偏移在設計中的重要性相當低，可能僅佔整個週期時間的20%。當週期時間降低至10 ns或更低時，時脈偏移則將耗用愈來愈多的設計資源。通常這些高速系統會耗用10%的時序預算來解決時脈偏移的問題，很顯然地，這樣高的比例必須降低。
任何系統的偏移可區分為兩大類：內生型偏移(intrinsic skew)與外生型偏移(extrinsic skew)。內生型時脈偏移是時脈驅動器或緩衝區本身造成的偏移量。內生型偏移並不是由機板線路或任何其它設計問題所造成，除非是時脈驅動器原本的規格設計有缺陷。外生型偏移則是因機板配置所造成。
內生型偏移是從歷史的軌跡觀察，時脈驅動器有兩大類架構，即為緩衝區型元件以及回饋型元件。緩衝區型時脈元件能將輸入訊號波形傳遞至整個元件，並由輸出緩衝區所驅動。
輸出訊號直接跟在輸入訊號後面。這些元件的輸出訊號偏移是由元件內輸入訊號傳遞延遲的差異、匹配的精準度、以及內部電路元件的調校所造成。
這類時脈驅動器包括眾多廠商推出的74F244。這款元件內含八組輸入端，各自驅動相關的輸入訊號，傳入時脈散佈元件，並努力達成輸入的同步化，以降低因輸入偏移導致元件訊號偏移的幅度。
規格表中若沒有列出元件的輸入偏移，可將最大傳遞延遲減去最小傳遞延遲(tPD)，就可算出偏移量。此例算出的偏移為3 ns。規格表中列出最快處理區、最高運作溫度、以及零電容負載的情況下，最小傳遞延遲tPD為244。最大tPD代表在最慢處理區、最小運作溫度、以及最高電容負載情況下的延遲。因此，「最大值減去最小值」所算出的傳遞延遲永遠無法反映真正的元件傳遞延遲。熟悉零組件的研發人員極可能使用1ns的tPD進行時序分析。然而，剛入門的使用者則別無選擇，只好運用計算出的數值。3ns的時脈驅動器偏移根本不會影響機板以及設計系統。在20或25MHz的系統中，ns範圍內的數值是可被接受的偏移量，但對於33MHz以上的系統而言，則需使用其它方法。
為排除元件傳遞延伸導致的偏移，製造業者設計各種元件，能在低偏移輸出的情況下調校驅動時脈的線路。這些製造業者在元件各處限制傳遞延遲的最大變異量。在這些應用中，通常會使用三種偏移參數圖2。輸出偏移是各輸出針腳之間傳遞延遲變異的最大值。零組件傳遞延遲則是參考訊號在元件內傳遞所耗用的時間。最後，零組件之間的偏移則是各元件在輸入同一來源訊號時輸出偏移的差異值。
在許多案例中，這些元件的輸出偏移從3ns降低至500ps。但這些元件仍面臨傳遞延遲的問題，這方面的延遲通常為5ns。這種延遲會造成系統訊號偏移，因此須讓參考時脈配合緩衝區以及緩衝區的輸出訊號。這些元件本身亦有缺點，也就是輸出波型是根據輸入波型所產生。若輸入波型為一組non-50%作業週期的時脈，則輸出波型將會是一組低於理想值的作業週期。當系統中使用這類緩衝元件並需要將近50/50的輸出時，則須採用更昂貴的電晶體振盪器。但研發業者通常會採用正反器，並在高於參考頻率數倍的環境下運作，產生50%的作業週期輸入訊號。業者必須運用更多更精密的元件以及耗費大量時間的機板線路配置技術，來彌補這些緩衝區型時脈驅動器元件的功能缺陷。
這種時脈傳遞元件的衍生版本是採用一組回饋輸入，其數值與輸出端成函數關係。這種元件通常採用一或多組鎖相迴路(PLL)，用來匹配輸出端與參考輸入端的相位與頻率。藉由這種方法，整個元件的傳遞延遲幾乎可以徹底消除。除了極低的元件傳遞延遲外，這種架構讓輸出訊號能調整相位，以補償機板電路長度不匹配的缺陷，且能讓輸入訊號進行除頻、倍頻或反轉相位，且仍維持極低的輸入偏移。
如同時脈分頻器必須評估對降低時脈偏移的效益，研發人員亦須針對機板與設計方案進行這方面的評估。影響機板層面時脈偏移的因素包括線路長度、電容負載、傳輸線路終端設定以及負載的門檻電壓。這些因素均已匯整在圖3。訊號在線路中傳遞的時間與各種因素有關，例如像印刷電路板採用的材料、訊號線路的長度、線路的直徑以及電容負載等。
不同線路在上述因素的差異會讓訊號無法同時抵達目的地。此外，若接收時脈訊號是在不同的負載條件下，接收元件的門檻電壓差異亦會扮演重要的影響力。若負載元件的門檻電壓為1.2鋁墊，另一組負載元件的門檻電壓為1.7鋁墊，而上升端的速度為1V/ns，則負載元件在輸入訊號所造成的偏移則為500 ps。
降低機板設計的時脈偏移，最直接的方法就是讓所有時脈線路的實體長度都一致。依據經驗法則，電路中電子訊號的傳遞延遲每英呎約為2 ns。若某條時脈線路比另一條線路長3英吋，就會在時脈驅動器上產生500 ps的時脈偏移。阻抗的差異會造成訊號速度的改變，因此實體上不匹配的線路，其電子特性就會不一致。電容負載亦會造成時脈偏移。電容負載的差異會造成時脈端點速度的差異。一組低負載線路以及一組高負載線路在電容負載上的差異，會直接影響輸入門檻上時脈端點的時間，進而影響這兩組元件的時脈偏移。這種狀況如圖4所示。
在機板衍生的時脈偏移方面，傳輸線路的終端設定亦扮演一個重要的角色。我們須注意傳輸線路的傳遞延遲會超過元件端點速度的一半。現今許多時脈驅動器的端點速度經常達到500ps的水準，因此長度僅有2英吋的線路一定會納入傳輸線路的考量範圍。若沒有進行適當的終端設定，這些線路上的時脈訊號就會產生各種傳輸線效應，例如像較輕微的電壓反射(voltage reflection) ，更嚴重的甚至會產生時脈端點位置的偏移，可能造成負載系統內有多組時脈。圖5即顯示一組簡單的範例。
市面上出現一種上述的精密型回饋時脈緩衝區，能解決內生型與外生型訊號偏移的問題，而且比較能配合機板設計師的偏移預算以及設計的時間限制。這些PLL型時脈緩衝區採用複雜的內部結構，讓系統設計者有充裕的彈性能調整輸出相位以及進行頻率合成，並達到較低的偏移與時基誤差。由於設計中採用許多優異的機板配置技術，因此這種新結構能大幅提高研發業者的彈性，協助他們降低時脈偏移以及縮短機板設計的時間。
這系列的可編程偏移時脈緩衝區，採用一組PLL型架構產生趨近於零的傳遞延遲。然而，鎖相迴路架構還能提供許多其它優勢。這種架構讓輸出訊號能進行相位轉移，以補償機板層級的線路長度不匹配，以及設定與暫停時間的差異。
鎖相迴路的結構類似圖6，可時脈代理元件能選擇性地針對輸出訊號進行除頻、倍頻或反轉關鍵，並能維持極低的輸出偏移。在主機板上傳遞高頻時脈可能造成嚴重的射頻問題。其中一種改良方法就是傳遞一組低頻的全域時脈訊號，並運用本地化的PLL型時脈緩衝區來提高參考來源訊號，藉以滿足不同負載下的高頻率需求。
業界目前面臨以下系統需求。設計業者需要一套理想的時脈緩衝區來驅動三組相同的FPGA，FPGA負責接收與產生USB資料流，透過三組USB連結埠與 host控制器互傳資料。host控制器能傳送所有類型的資料流，FPGA需要扮演上傳裝置的角色，才能與host進行互動。FPGA需要一組60MHz 的時脈。然而，系統研發業者亦需要一組30MHz的時脈，以及一組反相位的30MHz時脈來驅動兩組解碼器，這兩組解碼器須與FPGA進行同步化。工程師必須花費可觀的時間來配置機板的線路，以長度相同的線路來驅動不同的元件。這類系統如圖7所示。
當研發業者從系統的手中取回機板的控制權時，會運用TDR來檢查這些關鍵通道上的線路長度。結果發現負責驅動其中一組解碼器的線路比另一組線路長約1ns (就是範例中的F)。該如何解決這個問題？研發業者可耗費大量的時間來匹配各組線路的長度，然後再重新設計機板，也可以運用時脈緩衝區中偏移調校功能。在這個範例中，業者可變更控制接腳的設定，並將輸出端偏移調回1ns，讓所有輸出訊號能在同一時間抵達目的地。
RoboClock的可編程機制通常能解決這類問題。所有偏移以及控制針腳都屬於3層級式訊號，可設定成低LOW(接地)、中MID (floating)、或高HIGH(vcc)等模式。如圖8中的RoboClock匯整圖表，每個輸出端的插槽都有兩組偏移與兩組控制接腳。在上述的設計範例中，設計業者僅須將某組偏移控制接腳從MID調成HIGH模式，就可區別輸出端F的偏移量。若設計者能像圖9所示，為機板設計中的gnd 與vcc配置元件墊(或零歐姆電阻)，就能輕易設計出上述的系統。RoboClock具備許多其它功能，讓它更適合應用在時脈驅動器的設計。這些功能列於圖8。為因應現今通訊背板系統的需求，業者採用冗餘式的參考輸入元件，讓背板系統能支援第二組時脈訊號的路由作業。當主時脈故障或是在測試環境中使用者希望切換至備用的時脈來源時，這種結構相當有用。參考輸入訊號亦支援「免關機插入」模式，讓採用RoboClock技術的機板具備「隨插即用」相容性。所有輸出訊號都可關閉，達到更高的功率管理效率。18組輸出端可分至5個插槽，每個輸出端可驅動多組負載訊號。一組插槽內4組輸出端的訊號偏移通常低於 150ps，且輸出端的時基誤差通常低於70ps。許多研發業者在其初期系統設計中納入可編程時脈偏移緩衝區，而且沒有運用元件的偏移調校功能。這種作法讓研發業者在解決線路不匹配問題時能發揮更多的彈性，且大幅改善研發業者最關心的產品上市時程問題。