UltraFast 設(shè)計方法時序收斂參考指南

《UltraFast 設(shè)計方法時序收斂快捷參考指南》提供了以下分步驟流程， 用于根據(jù)《UltraFast設(shè)計方法指南》（ UG949 ）中的建議快速完成時序收斂：

01、初始設(shè)計檢查詳細(xì)介紹

在賽靈思器件上實現(xiàn)設(shè)計，是一個自動化程度相當(dāng)高的任務(wù)。但是，要實現(xiàn)更高的性能、解決時序或布線違例帶來的編譯問題，則是一項復(fù)雜且耗時的工作。僅根據(jù)簡單的日志消息或由工具生成的實現(xiàn)后時序報告，可能難以明確失敗原因。因此，按步驟進(jìn)行設(shè)計開發(fā)和編譯非常必要，其中就包括復(fù)查中間結(jié)果，以確保設(shè)計能繼續(xù)執(zhí)行下一個實現(xiàn)步驟。

第一步是確保所有的初始設(shè)計檢查都已經(jīng)完成。在下列層次復(fù)查檢查結(jié)果：

??由定制 RTL 構(gòu)成或者由 Vivado HLS 生成的每個內(nèi)核。注意：檢查目標(biāo)時鐘頻率約束是否現(xiàn)實。

??與子系統(tǒng)逐一對應(yīng)的每個主要層級，例如有多個內(nèi)核、IP 塊和連接邏輯的 Vivado IP integrator 模塊框圖。

??包括所有主要功能和層級、I/O 接口、完整時鐘電路、物理約束和時序約束的完整設(shè)計。

如果設(shè)計使用布局規(guī)劃約束， 如超級邏輯區(qū)域（ SLR ）分配或分配給 Pblock 的邏輯，請復(fù)查每項物理約束的估算的資源利用率，確保符合資源利用率準(zhǔn)則。

初始設(shè)計檢查流程

02、時序基線設(shè)定示例

時序基線設(shè)定的目的是，通過在每個實現(xiàn)步驟后分析和解決時序問題，確保設(shè)計滿足時序要求。在編譯流程中，盡早糾正設(shè)計問題和約束問題能實現(xiàn)更高性能，并帶來更廣泛的影響。通過創(chuàng)建如下中間報告，在進(jìn)入下一步前復(fù)查并解決時序違例：

03、分析建立時間違例流程

設(shè)計性能主要由三個因素決定：一、時鐘偏差與時鐘不確定性，主要包括時鐘如何高效實現(xiàn)；二、邏輯延遲所涉及到每個時鐘周期內(nèi)遍歷的邏輯量；三、信號線延遲或布線延遲，如Vivado 如何高效實現(xiàn)設(shè)計的布局布線。

使用時序路徑或設(shè)計分析報告內(nèi)的信息，有助于識別時序違例主要由哪些因素引發(fā)，以及確定如何迭代提升 QoR。

（提示：如果需要，可在每個步驟后打開 DCP 以生成更多報告，詳細(xì)流程請查看完整版指南。）

04、解決保持時間違例的方法

避免保持時間要求為正值

在使用多周期路徑約束放寬建立時間檢查時，需做到：

調(diào)整同一路徑上的保持時間檢查，以便在保持時間分析中使用相同的發(fā)送沿和捕獲沿。否則會導(dǎo)致保持時間要求（一個或多個時鐘周期）為正值，無法實序收斂。

指定端點管腳， 而不僅僅是單元或時鐘。例如， 端點單元REGB有三個輸入管腳：C、EN 和 D。只有 REGB/D 管腳需交由多周期路徑例外來約束（時鐘使能（EN）管腳不用），因為 EN 管腳在每個時鐘周期都會發(fā)生改變。如果將約束連接至單元而不是管腳，那么所有有效的端點管腳（包括 EN 管腳）都在約束的考慮范圍內(nèi)。

在布線前降低 WHS 和 THS

嚴(yán)重的估算保持時間違例會增大布線難度， 且并非總能通過route_design解決。布局后phys_opt_design 命令提供多種保持時間修復(fù)選項：

在時序元件之間插入反向邊緣觸發(fā)寄存器會將時序路徑分為兩條半周期路徑，從而顯著減少保持時間違例。這種最優(yōu)化只能在不劣化建立時序的情況下執(zhí)行。

插入 LUT 1 緩沖器會導(dǎo)致數(shù)據(jù)路徑延遲， 這樣即可減少保持時間違例，而不會造成建立時間違例。