DC综合的基本流程

Posted 2021-05-07 罪途

DC综合的基本流程（小白的心路历程）

一. 写在最前面

学了这么久的DC，发现还是没有入门，这次参考一下网上各位大神的文章，自己简单的做个小笔记，就当再系统的学习一遍。讲真的，本人比较菜，内容难免有些错误。这次算是记录一下自己的心路历程叭。愿以后的学习一切顺利，祝自己能找到一个好工作。

二. 什么是逻辑综合

synthesis = translation + logic optimization + gate mapping

• Translation :转换
  把描述RTL级的HDL语言，在约束下转换成DC内部通用的门级描述电路（取决于DC自己的库）,以GTECH或者没有映射的ddc形式展现，无任何的逻辑重组和优化。
• Logic optimization ：逻辑优化
  基于所施加的一定时序和面积的约束条件，把通用的门级描述电路进行优化，就是把路径调整一下，门给改一下等等。
• Gate mapping ：门级映射
  把优化了的通用门级描述电路用别家的工艺库把电路给映射出来，来构成实际电路，得到一个.ddc文件。这个.ddc文件可以包含许多丰富的信息，比如映射的门电路信息与网表、.v格式的网表、延时信息（sdf）、工作约束(sdc)等信息。（.ddc不能用文本编辑器打开）。.ddc包含的网表文件是实际意义的网表文件，而.v包含的网表文件是用来做后仿真的。

三. 启动DC

启动DC的方式大概是有三种：

• GUI：即图形化界面模式。
  启动方式：$design_vision
• DC Shell：即命令行模式。
  启动方式：$dc_shell
• Batch mode:即批处理模式（在启动的同时，并告知其需要执行哪些工作脚本）。
  启动方式：$dc_shell -topo -f run.tcl | tee -i run.log

命令行和批处理模式是现在设计的主要操作方式。

四. DC基本流程概述

a.准备数据

准备设计文件，DC 的设计输入文件一般为 HDL 文件。

b.指定库文件

需要指定的库文件包括：
链接库（link library） 、目标库（target library） 、符号库（symbol library）、综合库（synthetic library）

• Target library: 在逻辑优化与门级映射的时候提供生成网表的cell。
• Link library: 提供设计网表中的 cell，可以跟target_library使用同一个库，但是DC不用 link library中的 cell 来综合设计。当 DC 读入设计时，它自动读入由 link library 变量指定的库；Link时，则先自动搜寻其内存（*）中已经有的库，然后在搜寻Link library指定的库。
• 注：Link library 和Target library统称为technology library，technology library由半导体制造商提供，包含相关 cell 的信息及设计约束标准。
• Symbol library：提供 Design Vision（GUI）中设计实现的图形符号，若使用脚本模式则此库可不指定。
• Synthetic library：即为 Designware library，直译是综合库，但却常称之为IP库。默认的标准Designware由 DC软件商提供，无需指定。
• Create_mw_lib：在DC需要进行物理综合的时候，用以生成物理库。

c.读入设计

设计的读入过程是将设计文件载入内存，并将其转换为 DC 的中间格式,即GTECH 格式，GTECH 格式由“soft macros” 如 adders, comparators 等组成，这些组件来自synopsys的synthetic lib，每种组件具有多种结构。
读入设计有两种实现方法实现方法：read 和 analyze & elaborate。

d.定义设计环境

定义对象包括PVT（工艺参数、电压、温度），端口属性（负载、驱动、扇出），wire-load 模型，设计环境将影响设计综合及优化结果。

e.定义约：

约束包括设计规则约束和优化约束。设计规则约束（design rule constraint）由工艺库决定，在设计编译过程中是必须要满足的，以使电路可以正常工作；优化约束则定义了 DC 要达到的时序和面积目标，这是由用户自行定义的。DC在不违反设计规则约束的前提下，将会遵循此约束进行综合设计。

f.选择编译策略：

对于层次化设计，DC 中有两种编译策略供选择，分别为top down和bottom up。在top down策略中，顶层设计和子设计在一起编译，此种策略不适合与大型设计，因为top down 编译策略中，所有设计必须同时驻内存，硬件资源耗费大。在bottom up策略中，子设计单独进行约束，当子设计成功通过后，将被设为dont_touch属性，防止在之后的综合过程中被修改，同等层次的子设计编译完成后，再编译其上层设计，直至顶层设计编译完成，因此Bottom up更适合大规模设计。

g.编译：

用Compile命令执行综合与优化过程，还可以利用一些参数来指导综合和优化过程。

h.分析及解决设计中存在的问题

DC可以生成一些报告以反映其综合结果，如：时序、面积、约束等，这些报告有助于分析和解决设计中存在的问题以改善综合结果。

i.存储设计数据

DC不会自动保存综合后的数据，因而在离开 DC 时需要对这些数据进行手动存储。

j.流程总结

大概的流程为：
准备好文件 —>启动DC —>读入设计前的检查—>读入设计—>约束设计—>综合—>综合后检查与优化—>保存优化后的设计

五. 小结

慢慢悠悠的来到青软已经两个月了，这两个月，学了也不知多少东西，各种方面，浅而杂。终不知自己到最后是到底学了些什么，到现在唯能剩下的也就只有版图叭，也就只有在版图之上留下过痕迹。对于数字后端，却连整个流程都尚未跑完过，属实有些丧。每日早上八点坐在教室，到晚上十一点多回到宿舍，看似如此上的学习时间，但也只有自己知道，到底学没学进去东西，看似努力了，但好似是些无用功叭，也并没有比别人突出多少，无奈。今日，难得凑假期机会写上一篇博客，在参考大神文章后，方将这篇博客补充完整，实际上却毫无自己的东西，无非是生搬硬造罢了。哎，暂且当作是在借此机会学习叭。五一假期结束，回校体测，又是一段时间的浑浑噩噩。

以上部分内容来自下面这位大神的博客：https://www.cnblogs.com/IClearner/
自己在上面进行了小修小补，并加上了自己的想法，以方便自己理解，若内容有误，欢迎指正。