Design Compiler：不可读单元的移除

相关阅读Design Compilerhttps://blog.csdn.net/weixin_45791458/category_12738116.html?spm1001.2014.3001.5482简介其实在下面两篇关于Formality的文章中笔者已经介绍了不可读(unread)的概念但仅提了一句“当Design Compiler识别到不可读触发器后它会将其从设计中移除”本文旨在详细讨论Design Compiler对不可读单元的优化方式。Formality不可读(unread)的概念https://chenzhang.blog.csdn.net/article/details/145242304Formality时序变换二不可读触发器移除https://chenzhang.blog.csdn.net/article/details/145329194首先回顾一下不可读的概念不可读是一种状态单元触发器、组合逻辑门都可能位于这种状态简单来说不可读就是单元直接或间接没有驱动任何输出端口。下面以图1为例介绍不可读的概念其中单元x2的输出悬空导致单元x2、t2_reg、t1_reg、x1都被视为不可读其中后三个单元的扇出中只有不可读单元所以被认定为是间接不可读状态。图1 综合前设计默认情况下Design Compiler在综合过程中会将所有不可读单元删除因为删除它们对设计的功能没有影响并提示以下信息。Information: The register t2_reg will be removed. (OPT-1207) Information: The register t1_reg will be removed. (OPT-1207)优化控制如果用户出于一些设计原因想要保留不可读单元可以通过一些控制变量和命令完成下面将依次介绍首先介绍的是compile_delete_unloaded_sequential_cells变量和set_compile_directives命令它们很早就存在于Design Compiler中了而set_unloaded_register_removal命令较新因此最后介绍。compile_delete_unloaded_sequential_cells变量如果把compile_delete_unloaded_sequential_cells变量默认值为true设置为false则综合工具会保留不可读触发器并将其认定为是可读状态这样做的话触发器扇入的逻辑锥也就不会被认定为是间接不可读状态从而删除了图2展示了将compile_delete_unloaded_sequential_cells变量设置为false后的综合结果。从图中可以看出组合逻辑门x2被删除了而其余单元都得以保留。图2 综合后设计对应图1综合时会提示以下信息需要注意的是只有一个触发器没有驱动任何扇出才会出现OPT-109警告也就是说该警告由删除组合逻辑门x2后的触发器t2_reg触发而不是触发器t1_reg。Warning: In design dff_100_flat, there are sequential cells not driving any load. (OPT-109) Information: Use the check_design command for more information about warnings. (LINT-98)set_compile_directives命令除了保留不可读触发器不可读组合逻辑门也可以被保留set_compile_directives命令提供了-delete_unloaded_gate选项如果-delete_unloaded_gate选项指定为false则可以阻止删除不可读单元触发器、组合逻辑门并将其认定为是可读状态下面展示了该命令的用法。dcnxt_shell set_app_var compile_delete_unloaded_sequential_cells true dcnxt_shell set_compile_directives -delete_unloaded_gate false [get_cells x2]图3展示了这种情况下的综合结果。图3 综合后设计对应图1需要注意的是该命令只能用于阻止删除不可读单元而不能用于指定删除不可读触发器当compile_delete_unloaded_sequential_cells变量设置为false时即使-delete_unloaded_gate选项指定为true也无法删除不可读触发器如下所示。dcnxt_shell set_app_var compile_delete_unloaded_sequential_cells false dcnxt_shell set_compile_directives -delete_unloaded_gate true [get_cells t2_reg]图4展示了这种情况下的综合结果。图4 综合后设计对应图1set_unloaded_register_removal命令Design Compiler在2019版本推出了set_unloaded_register_removal命令该命令可以在指定触发器上设置remove_unloaded_register属性用于控制当该触发器不可读时是否删除下面展示了该命令的用法。dcnxt_shell set_unloaded_register_removal [get_cells t2_reg] true当remove_unloaded_register属性设置为false时其优先级大于compile_delete_unloaded_sequential_cells变量和set_compile_directives命令当remove_unloaded_register属性设置为true时其优先级大于compile_delete_unloaded_sequential_cells变量但小于set_compile_directives命令。下面展示了一些例子。dcnxt_shell set_app_var compile_delete_unloaded_sequential_cells true dcnxt_shell set_compile_directives -delete_unloaded_gate true [get_cells t2_reg] dcnxt_shell set_unloaded_register_removal [get_cells t2_reg] false图5展示了这种情况下的综合结果。图5 综合后设计对应图1dcnxt_shell set_app_var compile_delete_unloaded_sequential_cells false dcnxt_shell set_compile_directives -delete_unloaded_gate true [get_cells t2_reg] dcnxt_shell set_unloaded_register_removal [get_cells t2_reg] true图6展示了这种情况下的综合结果。图6 综合后设计对应图1dcnxt_shell set_app_var compile_delete_unloaded_sequential_cells false dcnxt_shell set_compile_directives -delete_unloaded_gate false [get_cells t2_reg] dcnxt_shell set_unloaded_register_removal [get_cells t2_reg] true图7展示了这种情况下的综合结果。图7 综合后设计对应图1需要注意的是以上所说的不可读单元删除的前提是该单元没有被设置dont_touch或size_only属性。即如果一个不可读单元被设置了dont_touch或size_only属性其在综合时将被保留并被认定为是可读状态这样做的话触发器扇入的逻辑锥也就不会被认定为是间接不可读状态从而删除了。边界优化正如Design Compiler边界优化(Boundary Optimization)一文中所说的不可读信息是否能跨越层次结构传播取决于是否开启了边界优化下面给出了一个例子。图8 综合前设计如果使用compile_ultra -no_boundary_optimization命令进行综合禁止边界优化则不可读信息无法从层次外部传播到内部也就是说out1_reg及其扇入的逻辑锥不会被删除如果使用compile_ultra -no_autoungroup命令进行综合禁止自动解组则综合结果如图9所示。图9 综合后设计对应图8如果想在禁用边界优化时依旧删除不可读单元可以将compile_optimize_unloaded_seq_logic_with_no_bound_opt变量默认值为false设置为true此时不可读信息可以跨越层次结构传播该功能由2016版本引入。写在最后Design Compiler NXT在2022版本推出了report_transformed_registers命令该命令可以报告工具在优化过程中对寄存器包括触发器和锁存器进行的所有变换详细内容可以参考下面的博客。SDC命令详解使用report_transformed_registers命令进行报告https://blog.csdn.net/weixin_45791458/article/details/158101563?sharetypeblogdetailsharerId158101563sharereferPCsharesourceweixin_45791458spm1011.2480.3001.8118本文只针对Design Compiler在综合时对不可读单元的优化方式有些不可读单元在RTL代码读取时就被删除了对于HDL Compiler读取RTL代码时的优化方式可以参考下面的博客。HDL Compilerhdlin_preserve_sequential变量和preserve_sequential综合指令的使用https://blog.csdn.net/weixin_45791458/article/details/158042894?sharetypeblogdetailsharerId158042894sharereferPCsharesourceweixin_45791458spm1011.2480.3001.8118