數(shù)字電路低功耗設(shè)計(jì)(二)-資料下載頁(yè)
2025-06-30 02:24本頁(yè)面
【正文】 60。( IOPATH S (TC 21)(IG 0) (FALL))COND DEFAULT (TC 0)(IG 0))Gate Backward SAIF文件是通過(guò)對(duì)門(mén)級(jí)網(wǎng)表進(jìn)行仿真所得到的。如果設(shè)計(jì)很大，仿真需要的時(shí)間很長(zhǎng)。好處是精確度很高。VCS所產(chǎn)生的Gate Backward SAIF文件中包含了一些或所有連線的開(kāi)關(guān)行為和單元的開(kāi)關(guān)行為。這些開(kāi)關(guān)行為分別以上升和下降表示，與狀態(tài)和路徑有關(guān)。用這個(gè)信息可以進(jìn)行精確的功耗分析。③功耗分析 有了門(mén)級(jí)網(wǎng)表、gate backward SAIF文件和SDF文件，就可以在power piler中進(jìn)行功耗分析了，分析功耗的流程圖如下所示: 對(duì)應(yīng)的一個(gè)示例腳本文件如下所示： set target_library set link_library * $target_library read_verilog current_design top link read_read_parasitics read_ saif input mygate. saif inst tb/top report_power上面的流程和腳本適用于后版圖(postlayout)的設(shè)計(jì)，spef文件在做完版圖后產(chǎn)生。使用寄生參數(shù)文件，提高了功耗分析的精確度。如果是前版圖( prelayout)的設(shè)計(jì)，沒(méi)有寄生參數(shù)文件，連線的RC參數(shù)使用工藝庫(kù)里的線負(fù)載模型。最后總結(jié)一下，這里分析功耗流程為： power piler 產(chǎn)生庫(kù)SAIF文件——》VCS產(chǎn)生gate backward SAIF文件——》power piler進(jìn)行功耗分析?！ ?5)VCD轉(zhuǎn)SAIF分析法前介紹了使用SAIF文件分析功耗的方法，這個(gè)方法都是通過(guò)VCS仿真得到相應(yīng)的SAIF文件，然后進(jìn)行功耗分析。下面我們介紹使用VCD文件轉(zhuǎn)換成SAIF文件的方法，然后進(jìn)行功耗分析。①VCD文件的產(chǎn)生首先，我們?cè)谶M(jìn)行仿真的時(shí)候，需要通過(guò)在testbench中加入相關(guān)的系統(tǒng)函數(shù)，產(chǎn)生相應(yīng)的VCD文件（和SDF文件），流程示意圖如下所示： 相應(yīng)的一個(gè)示例testbench如下所示：module testbench。initial$sdf_annotate(，dut)initial begin$dumpfile()。$dumpvars。endmodule然后使用下面命令進(jìn)行仿真： vcs R +delay_mode_path完成仿真之后，就可以得到VCD文件了。②VCD文件轉(zhuǎn)換成SAIF文件仿真時(shí)產(chǎn)生的VCD文件也包含了設(shè)計(jì)中節(jié)點(diǎn)和連線的開(kāi)關(guān)行為。在Power Compiler中，可以使用程序vcd2saif可以把VCD文件轉(zhuǎn)化為SAIF文件，如下圖所示： vcd2saif是在UNIX命令行使用的一個(gè)程序。vcd2saif程序也可以把VPD文件(二進(jìn)制格式的VCD文件)轉(zhuǎn)化為SAIF格式的文件。如果設(shè)計(jì)很大，仿真的時(shí)間長(zhǎng)，vcd2saif程序可以用管道傳遞的方式把VCD轉(zhuǎn)化為SAIF文件。這時(shí)vcd文件不存放在文件里，vcd通過(guò)先入先出(FirstIn First()nt，簡(jiǎn)稱(chēng)FIFO把數(shù)據(jù)傳給vcd2saif程序，然后產(chǎn)生SAIF文件。轉(zhuǎn)換的SAIF文件里沒(méi)有SDPD的信息。如下圖所示： 有了SAIF文件之后，我們就可以像前面那樣使用SAIF文件進(jìn)行功耗分析了，至于是版圖前的功耗分析還是版圖后的功耗分析，取決于功耗分析時(shí)有沒(méi)有與版圖中有關(guān)的信息，比如是SPEF文件。因此流程為： VCS產(chǎn)生VCD文件——》power piler 將VCD文件轉(zhuǎn)換為SAIF文件——》power piler 進(jìn)行分析功耗最后，我們來(lái)說(shuō)一下這里使用vcd2saif程序的好處，主要有下面三點(diǎn)： 1. VCD產(chǎn)生的速度快?！ ?. VCD是IEEE的標(biāo)準(zhǔn)并且適用于進(jìn)行后仿真。 3. 轉(zhuǎn)換的過(guò)程快。=============================================================================================我們已經(jīng)介紹四種為設(shè)計(jì)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)行為的方法，分別是直接設(shè)置翻轉(zhuǎn)率、RTL backward SAIF文件、gate back SAIF文件和VCD轉(zhuǎn)SAIF文件；這些方法可以混合使用，其優(yōu)先次序如下所示： 用read_ saif命令標(biāo)記的開(kāi)關(guān)行為優(yōu)先級(jí)最高。用set_switching_activity命令設(shè)置的開(kāi)關(guān)行為優(yōu)先級(jí)次之。優(yōu)先級(jí)最低的是用默認(rèn)的變量power_default_toggle_rate指定的翻轉(zhuǎn)率。開(kāi)關(guān)行為可以被清除，使用“reset_switching_activity”命令可以清除所有被標(biāo)記的翻轉(zhuǎn)率和通過(guò)傳輸?shù)玫降姆D(zhuǎn)率。用report_saif可以顯示讀入saif文件后設(shè)計(jì)中的開(kāi)關(guān)行為信息。一個(gè)完整的SAIF文件，user annotated”應(yīng)該是100%。如果SAIF不完整，那么默認(rèn)的翻轉(zhuǎn)率將附加到輸入端和黑盒子的輸出端。翻轉(zhuǎn)率通過(guò)零延遲仿真?zhèn)鬏斚氯?，這樣就可以計(jì)算出設(shè)計(jì)的功耗?！ ∈褂胷eport_saif命令的一個(gè)例子如下： 與開(kāi)關(guān)行為有關(guān)的命令有:merge_saif 合并SAIF文件read_sai f 讀backward SAIF文件report_saif 報(bào)告開(kāi)關(guān)行為的信息rtl2saif 產(chǎn)生RTL forward SAIF文件write_ saif 寫(xiě)出一個(gè)backward SAIF文件lib2saif 產(chǎn)生library forward SAIF文件propagate_switching_activity 傳輸功耗清除reset_switching_activity 清除開(kāi)關(guān)行為和/或翻轉(zhuǎn)率set_switching_activity 在指定的物體上設(shè)置開(kāi)關(guān)行為 (6)功耗分析報(bào)告我們是通過(guò)分析功耗報(bào)告（report_power命令產(chǎn)生）來(lái)查看設(shè)計(jì)功耗的，一個(gè)功耗報(bào)告的示例部分內(nèi)容如下所示： Cell Internal Power= mW(66%) Net Switching Power= mW(34%) Total Dynamic Power=1 .3361 W(100%) Cell Leakage Power = nW其中第一項(xiàng)為內(nèi)部短路功耗，第二項(xiàng)為開(kāi)關(guān)功耗，合起來(lái)為動(dòng)態(tài)功耗；最后一項(xiàng)為靜態(tài)功耗，也就是泄漏功耗。如果要報(bào)告設(shè)計(jì)中每個(gè)模塊和單元的功耗，在report_power命令后加選項(xiàng) hier，例如: report_power hier，產(chǎn)生的報(bào)告如下所示： 基于EDA工具——power piler 的功耗分析就記到這里。
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