杞县网站建设,网站建设与网页设计制作,网站建设简单吗,青州网站建设推广#x1f525;点击查看精选 IC 技能树系列文章#x1f525; #x1f525;点击进入【芯片设计验证】社区#xff0c;查看更多精彩内容#x1f525; #x1f4e2; 声明#xff1a; #x1f96d; 作者主页#xff1a;【MangoPapa的CSDN主页】。⚠️ 本文首发于CSDN#… 点击查看精选 IC 技能树系列文章 点击进入【芯片设计验证】社区查看更多精彩内容 声明 作者主页【MangoPapa的CSDN主页】。⚠️ 本文首发于CSDN转载或引用请注明出处【https://mangopapa.blog.csdn.net/article/details/129384557】。⚠️ 本文目的为 个人学习记录 及 知识分享。因个人能力受限存在协议解读不正确的可能。若您参考本文进行产品设计或进行其他事项并造成了不良后果本人不承担相关法律责任。⚠️ 若本文所采用图片或相关引用侵犯了您的合法权益请联系我进行删除。 欢迎大家指出文章错误欢迎同行与我交流 ~ 邮箱mangopapayeah.net 直达博主loveic_lovelife 。搜索或点击扫码 文章目录1. 低功耗仿真是什么1.1 低功耗技术1.2 UPF 简介2. 低功耗验证验什么3. 低功耗仿真流程3.1 常用 FLow3.2 仿真具体步骤3.3 Verdi Debug 手段4. 其他参考及友链简单记录下基于 VCS NLP 的动态低功耗验证仿真与 Debug 相关内容。 1. 低功耗仿真是什么 低功耗仿真Low Power Simulation, LPS是指对做了低功耗设计的芯片进行低功耗相关功能的仿真验证。低功耗仿真通常包括静态仿真和动态仿真通过低功耗仿真能够提前发现低功耗相关设计缺陷并减少返工。 1.1 低功耗技术 在低功耗仿真之前需要搞清楚低功耗技术有哪些。以下几篇文章介绍得挺好
数字ICSoC低功耗设计方法总结 低功耗设计方法 (1) 功耗构成和类型 低功耗设计方法 (2) 系统与架构级低功耗设计 低功耗设计方法 (3) RTL级低功耗设计 总结下来常用的低功耗技术有
静态低功耗技术 多阈值工艺Multi-Vt Design门控电源Power Gating体偏置Body Bias 动态低功耗技术 多电压阈Multi-Voltage Domain预计算门控时钟Clock Gating 门级优化技术 毛刺的消除逻辑级优化物理级优化控制输入向量 RTL级的一些低功耗设计方法 并行结构与流水结构资源共享与优化编码操作数隔离 1.2 UPF 简介 芯片设计中为了实现低功耗设计意图各家有各家的方法。Synopsys 采用统一电源格式 (Unified Power Format, UPF) 文件来描述芯片设计中的低功耗设计意图。关于 UPF 的语法及使用我们不作介绍可以参考 Synopsys NLP 文档或参考以下几篇文章
Lower power design UPF 学习 VCS Native Low Power (NLP) (synopsys.com)低功耗验证(一) CMOS基础功耗分类低功耗方法 低功耗验证(二UPF低功耗流程VCS NLP 低功耗和UPF介绍 低功耗设计——基于UPF进行设计 2. 低功耗验证验什么 为了实现低功耗设计了什么我们就验什么。对于前端验证而讲我们更关注动态低功耗技术。在仿真的时候我们较多关注的地方有
电源网络描述是否正确 电压域 (Power Domain) 划分是否正确供电电压是否正确。电压域边界的供电端口 (Supply Port) 是否正确供电网络 (Supply Ner) 连接是否正确。电源开关 (Power Switch) 的输入、输出及使能信号是否正确。 电源状态表 (Power State Table, PST) 覆盖率是否覆盖全是否出现了非预期的状态切换低功耗单元实现是否正确。 隔离 (Isolation) 单元确保钳位值Clamp Value正确尤其是防止 Power Off Domain 传播 X/Z 或非预期的值到 Power On Domain。电压转换 (Level Shifting)单元。信号在不同电压域之间传播时需要做电压转换要确保是否有做转换方向是否正确。寄存器保持 (Retention) 单元。有些寄存器需要在 Power Off 后保持原来的值应采用保持寄存器。电源开关单元。 Power Sequence。Power Sequence 一般是 DV 根据 Power Spec 的要求在 tb 里写的确保按照该顺序能够正常上下电及正常工作。要确保 PMU 中的 FSM 完全遍历且能够从不同的 Sleep Mode 唤醒。其他 Power Domain 上下电、Free-run clock 等的断言形式验证 3. 低功耗仿真流程 VCS 提供了 VC LP (Low Power) 及 NLP (Native Low Power) 这两个工具分别来做静态低功耗检查及动态低功耗仿真。我们只看下基于 VCS NLP 的动态低功耗仿真流程。 VCS NLP 集成了低功耗仿真的功能能够与 VCS 协同仿真只需要采用以下方式来指定 UPF 文件即可实现带 UPF 的低功耗仿真
vcs -upf upf_file3.1 常用 FLow 有两种常用的低功耗仿真 Flow一种是传统的 UPF-prime Flow该 Flow 需要设计人员在不同阶段提供 3 个不同的 UPF另一种是 Synopsys 推荐的 Golden UPF Flow该 Flow 只需要在最开始提供一个能够在前仿和门仿中复用的 Golden UPF。两种 Flow 流程图如下图所示。Golden UPF Flow 详查文档Golden UPF Flow Application Note。可复用的 Golden UPF 写法参考Writing Reusable UPF For RTL And Gate-Level Low Power Verification。 ▲ 图 1UPF-Prime (Traditional) and Golden UPF Flows 总结一下按照时间顺序低功耗仿真分为以下几个阶段 RTLUPF。此时 RTL 为逻辑综合前的 RTL RTL 还没有插入 Low Power Cell (Isolation, Retention, Level Shifter, Power Switch 等) 和 PG (Power Ground) PinVCS 根据 UPF 插入虚拟 Cell 和 Net。此时的低功耗仿真采用的 RTL 中具备 Power Supply Port 和 Power Domain采用了具备电源信息的模拟硬核Hard Macro具有 X-Propagation 特性更贴近门仿结果。 netlistUPF’。此时采用 DC 逻辑综合后的门级网表已经插入了部分 Low Power Cell (Isolation, Retention, Level Shifter)尚未插入 PG 和 Power Switch 。采用的 UPF 为逻辑综合后生成的 UPF’。此步骤非必须看项目需求。 netlistUPF’’ 及 PG Netlist。此时采用物理实现后的门级网表。一般来讲没必要用 VCS NLP 带 UPF’’ 跑仿真PG Netlist 里已经包含了各种 Low Power Cell、PG Pin 等 Power Aware 相关供电网络直接用 vcs 跑 PG Netlist 即可 (不带 UPF)。 3.2 仿真具体步骤 找 DE/FEINT 要到 UPF 文件。 在 TB 中对 DUT 按照上下电顺序及时序开关电源。一般采用 UPF package 的 supply_on、supply_off 函数给指定端口供电可以在 initial 块内也可以在 always 块内。示例如下 // 必须 import UPF:* 才能调用 supply_on, supply_off 函数
import UPF::*;
initial beign// Hierarchy 用 ‘/’ 而非 ‘.’错用不报 Error 报 Warningsupply_on(VDD, 1.1); supply_on(VSS, 0);
end在 UPF 中设置设计属性。 该 UPF 通常为 DV 自己新建的 UPF编译时采用的 UPF 也为该 UPF。该 UPF 中将 DE/FEINT 提供的 UPF load 进来便于添加自定义的设计属性。 load /xxx/xxx/de_feint.upf设置 initial 块的 SNPS_reinit。initial 块常见于 PHY 等 Simulation Behavior Model 内且 Model 分为带 PG 和不带 PG 两种独立文件或 macro 隔离。默认情况下 initial 块默认只执行一次为确保某 Power Domain 内的 initial 块在 Power ON-OFF-ON 之后能够重新执行需要在 UPF 内开启 initial 块的 reinit。示例如下 set_design_attributes -attribute {SNPS_reinit TRUE} \
-models {model1 model2 model3} -transitive TRUE
// 设置 -transitive TRUE 后其他模块相关属性默认为 FALSE。对 ROM 等不受 UPF 掉电影响的模块设置 UPF_dont_touch确保其 Always On。 set_design_attributes -attributes {UPF_dont_touch TRUE} \
-models {model1 model2 model3}其他设计属性 vcs 编译根据实际情况添加 vcs 编译选项 -upf upf_file 指定低功耗仿真所用的 UPF 文件路径必须。这样 VCS 在编译的时候会自动调用 NLP 工具。指定 Power Top必须。一般将 tb top 作为一个 always on 的 power domain 作为 Power Top。指定 Power Top 的两种方式 通过 vcs 编译选项 -power_top top_module_name 指定或在 UPF 中通过 set_design_top tb/dut 指定 Power Top。 -power 指定相关 vcs 编译选项可选可多次叠加指定有两种形式-poweropt1opt2… 或 -poweropt1 -poweropt2。较为常用的选项有 -poweraccurate跳过插入虚拟 Isolation Cell。-powerattributes_on开启 vcs_reinitvcs_dont_reinitvcs_always_onvcs_dont_trigger_on_wakeup 属性。-powercov_pst开启 PST 覆盖率收集。 simv 仿真根据实际情况添加 vcs 仿真选项。常用选项有 -power power_options 指定仿真运行时 upf 相关配置可选power_options 可以为 tcl 文件。-xprop 打开 X 态传播检查可选。建议打开。 查看波形及 Log 进行 Debug log report 目录名为 mvsim_native_reports其中的 WARNING 和 ERROR 均需清理。 以下几篇文章讲低功耗仿真流程讲得挺好可重点参考
使用 VCS 和 Verdi 的 UPF 低功耗仿真流程 低功耗验证(二UPF低功耗流程VCS NLP 使用 VCS 进行带UPF的RTL低功耗仿真 3.3 Verdi Debug 手段 跟 VCS-NLP 仿真配套的可用 verdi 进行 Power Aware Debug。使用 VCS-NLP 进行仿真跑出的波形直接用 verdi 打开波形加载 UPF即可看到相关 Power Aware 信息。Power Aware Debug 中的 Verdi 使用重点参考以下几篇文章
使用 VCS 和 Verdi 的 UPF 低功耗仿真流程 使用 VCS 进行带UPF的RTL低功耗仿真 4. 其他参考及友链 VCS Native Low Power (NLP) User GuideGolden UPF Flow Application NoteVerdi® Power-Aware Debug User GuideWriting Reusable UPF For RTL And Gate-Level Low Power VerificationVCS带UPF的RTL低功耗仿真介绍VCS自带的UPF低功耗仿真demo介绍 一个UPF低功耗仿真的简单例子- IC验证讨论 — END —精选往期 IC 技能树相关博文请查看【 数字 IC 技能树】专栏 ⬆️ 返回顶部 ⬆️
