电子说
摘要:根据官方说法,尝试解决post route里面的拥塞问题,参考文章在策略中一些参数细节的配置方法。参考文章中的
Vivado strategies:
针对性能:
Perfornance_Explore
Perfornance_ExplorePostRouteFhsopt
Perfornance_WLBlockPlacement
Perfornance_WLBlockPlacementFanoutopt
Perfornance_NetDelay_high
Perfornance_NetDelay_low
Perfornance_Retiming
Perfornance_ExtraTimingOpt
Perfornance_Refineplacement
Perfornance_SpreadSLLs
Perfornance_BalanceSLLs
针对布线拥塞:
Congestion_ SpreadLogic_high
Congestion_ SpreadLogic_medium
Congestion_ SpreadLogic_low
Congestion_ SpreadLogic_Explore
以下三个针对SSI芯片:
Congestion_ SSI_SpreadLogic_high
Congestion_ SSI_SpreadLogic_low
Congestion_ SSI_SpreadLogic_Explore
针对资源:
Area_Explore
Area_ExploreSequential
Area_ExploreWithRemap
针对功耗:
Power_DefaultOpt
Power_ExploreArea
针对运行时间:
Flow_RunPhysOpt
Flow_RunPos tRoutePhysOpt
Flow_Runtimcoptinized
拥塞报告
第一步:打开布局或者布线后的DCP文件
第二步:在菜单下,依次选择Reports -> Report Design Analysis,弹出如下图所示对话框,只选择图中的Congestion,即可生成拥塞报告。
这里我们要格外关注Level列对应的数据,该列数据表明了拥塞程度。
对于拥塞程度(Congestion Level),我们有如下判定标准:
拥塞程度≥7:设计几乎不太可能收敛,布线极有可能失败;
拥塞程度≥6:设计很难实现时序收敛,运行时间会很长,而且很有可能出现布线失败;
拥塞程度=5:存在一定难度实现设计收敛;
拥塞程度<5:可认为设计不存在拥塞问题
我们再看看布线后生成的拥塞报告,如下图所示。此时,我们要关注Type这一列。该列表明了拥塞的类型。
通常,有三类拥塞类型:Global、Long和Short。造成这三类拥塞的原因是不同的。
Global:拥塞区域的Combined LUT过多,或者控制集过多;
Long:拥塞区域的BRAM、URAM和DSP过多,或者跨die路径过多;
Short:拥塞区域的MUXF或Carry Chain过多;
明确了拥塞类型,就可知道造成拥塞的原因,再结合报告中显示的拥塞区域,进而查找到相应的模块,就可以有的放矢,解决拥塞问题。但是,在解决拥塞问题之前要确保设计满足以下几点:
(1)约束是合理的
(2)Pblock之间没有重叠
(3)不存在过大的Hold违例(WHS < -0.4ns)
测试
首先看拥塞的等级,可以分别采用Congestion_ SpreadLogic_high、Congestion_ SpreadLogic_medium等不同的策略去解决。
我在跑版本的时候发现,有的版本时序还行,但是功能完全不正确,warning比功能正确的版本要多。考虑到可能是策略不同所致,所以进行了一些关于策略测试,不是很明白策略,只是单纯的跑版本进行测试。
具体策略每项的介绍可以看这篇文章:【vivado UG学习】Implementation策略学习_lu-ming.xyz的博客-CSDN博客_vivado 实现策略(https://blog.csdn.net/lum250/article/details/119920135)
在有拥塞的时候,使用congestion_spreadlogic_high策略,但是好像很容易会造成版本的unlock,这点不是很确定。
以058版本为例,时序在-0.5的版本是不行的,一般要在-0.5以内,-0.4的样子
第一次修改策略,其它不变,只改HigherDelayCost
第二次修改策略,有unlock的问题:
opt_design:Default
place_design:AtspeedLogic_high
phys_opt_design:AggressiveExplore
route_design:NoTimingRelaxation
(unenable)phys_opt_design:Explore
第三次修改策略:
opt_design:Default
place_design:AtspeedLogic_high
phys_opt_design:ExploreWithHoldFix
route_design:NoTimingRelaxation
(unenable)phys_opt_design:Explore
第四次修改策略:(无unlock问题,功能没太大问题)
opt_design:Explore
place_design:AtspeedLogic_high
phys_opt_design:AggressiveExplore
route_design:NoTimingRelaxation
(unenable)phys_opt_design:Explore
058错误版本,无unlock问题,但是功能有问题:(同策略下跑出过正常版本很奇怪)
opt_design:ExploreArea
place_design:AtspeedLogic_high
phys_opt_design:Explore
route_design:NoTimingRelaxation
(unenable)phys_opt_design:Explore
058正式版本:(无lock问题,功能正确,时序微差)
opt_design:Default
place_design:AtspeedLogic_high
phys_opt_design:Explore
route_design:NoTimingRelaxation
(unenable)phys_opt_design:Explore
13 critical warning
354 warning
WNS:-0.429
TNS:-4010.661
057版本测试
057-0606(未通过)
opt_design:Explore
place_design:AtspeedLogic_high
phys_opt_design:Explore
route_design:NoTimingRelaxation
phys_opt_design:Explore
53 critical warnings
273 warnings
WNS:-0.438ns
总结
根据测试,简单的判断下来,在高LUT使用率以及拥塞的版本下,可暂时使用如下策略,虽然同策略跑出的其他版本在prach测试时有点偏差,但是不能够确定是环境问题还是代码问题:
opt_design:Default
place_design:AtspeedLogic_high
phys_opt_design:Explore
route_design:NoTimingRelaxation
(unenable or ennable)phys_opt_design:Explore
在使用策略的时候可以先不用更改策略内的项,用每个策略的默认项,待时序很差或者拥塞依旧不通过或者功能不正确时,再考虑更改某些项。
目前看下来,当LUT使用过多,并且时序差的时候会有拥塞、unlock以及功能不正确的现象。我在使用congestion_spreadlogic_high策略的时候,很容易会有unlock的现象。功能不正确伴随着的是时序竟然会好,这点很奇怪,感觉是由于策略过于激进优化掉了很多东西,造成了更多的warning(DRC警告)。
不过这三个问题在不改代码的前提下,可以去通过更改策略解决。
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