高清電視芯片的綜合優化設計

　　根據上述統計結果,得到core-top模塊不滿足時序要求的critical path最多,所以要通過把core-top模塊單獨進行優化來得到更佳的綜合結果。首先設置Design Environment和Design Rules,然后對延遲進行優化。

　　Design Compiler對設計的時序優化是基于所指定的延遲約束進行的。影響延遲的約束包括時鐘、輸入和輸出延遲、外部負載、輸入單元的驅動能力、運行環境和線負載模型等。解決延遲問題的具體方法如下。

　　● 使用set_false_path命令。包含兩個以上時鐘的設計中,在沒有關聯的時鐘之間要設置false路徑,否則就會浪費更長的運行時間和更高的內存占用率。

　　● 使用ungroup命令,拆分底層模塊。

　　● 用set_critical_range命令定義關鍵路徑的優化范圍。

　　● 用set_cost_priority-delay命令設置延遲的優先級高于設計約束的優先級。

　　● 用set_ultra_optimization命令,可以用調用邏輯復制和門映射的算法來編譯。

　　● Compile incremental命令是在原有的綜合的基礎上,改進設計中不滿足約束的部分,保留滿足約束條件的部分。

　　● Compile-map_effort-high命令中,-high與-medium和-low相比需要編譯時間更長,但是能得到更佳的綜合結果。這個設置可以使關鍵路徑再次綜合。

　　3 綜合結果

　　圖7給出三步對延遲進行優化的結果,實現的具體步驟如下。

　　首先,依據報表查出延遲產生的原因。根據報表把主要的三個時鐘之間設成false_path,根據前端coding階段的設計設置multicycle,加上下面約束生成新的報表。

　　Ungroup

　　Set_critical_range 5

　　Set_cost_priority -delay

　　Set_ultra_optimization

　　Compile incremental

　　通過設置錯誤路徑和多周期后,由新的報表可以得到path slack減少到了 -0.50。

　　然后,使用compile-map_effort high命令。根據報表path slack=-0.36,結果還需要進一步優化。

　　從報表可以看出slack不滿足的路徑主要集中在視頻模塊中的時鐘信號ve_clk、PCI模塊中的pci_clk,以及RAM模塊中的sdr_clk0、sdr_clk1、ssr_clk0和ssr_clk1,所以需要給以上路徑增加false_path 。Video_mode_reg模塊是一個存儲狀態值的模塊,寫入后不再改變,所以也設為false_path。最終結果path slack=0.11,滿足要求。

　　如果slack是由兩個模塊產生而不是模塊內部的問題,還可以用ungroup命令拆分。本結果的slack就是由ve_mem模塊內部產生,但結果的slack已經滿足了要求,而且經過后端處理會改進的更好。

　　結束語

　　本文對HDTV芯片,從編碼和綜合兩個方向入手,提出了解決方案。通過使用Synopsys公司的綜合器Design Compiler,采用Top-down的方法對設計進行綜合。結果表明綜合方案較好的滿足了綜合目標,效果明顯。