Vivado Synthesis模塊化的設(shè)計(jì)方法

全局綜合（Global Synthesis）全局綜合意味著整個(gè)設(shè)計(jì)在一個(gè)Synthesis Design Run流程中完成，這樣會(huì)帶來幾個(gè)好處。一是使得綜合工具能夠最大化地進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，尤其是層次間的優(yōu)化（這些優(yōu)化是其他綜合流程不能實(shí)現(xiàn)的）。二是對(duì)于綜合后的設(shè)計(jì)分析帶來了很大的便利。當(dāng)然，其不足之處也是很明顯的，那就是編譯時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)。但這一不足之處可以借助增量綜合得以緩解。需要注意的是因?yàn)槭侨志C合，所以XDC中描述的約束是以頂層為基準(zhǔn)進(jìn)行索引的。IPI綜合（Block Design Synthesis）Vivado IPI （IP Integrator）提供了直觀的模塊化的設(shè)計(jì)方法。用戶可以將Vivado IP Catalog中的IP、用戶自己的RTL代碼、或者用戶已有的BD文件添加到IP Integrator中構(gòu)成Block Design，設(shè)計(jì)更復(fù)雜的系統(tǒng)，如下圖所示。

IPI使得用戶可以方便地將特定功能打包放入設(shè)計(jì)中，這樣用戶可以將焦點(diǎn)放在整個(gè)系統(tǒng)上，而非系統(tǒng)的某個(gè)部分。對(duì)于Block Design，Vivado提供了如下圖所示的三種綜合方式。其中Global為全局綜合方式，其余兩種均為OOC（Out-of-Context）綜合方式，只是OOC的粒度不同而已。OOC可以有效縮短編譯時(shí)間。

OOC綜合方式OOC綜合方式可以使用戶單獨(dú)對(duì)設(shè)計(jì)的某個(gè)層次進(jìn)行綜合，然后再對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合，此時(shí)，OOC綜合的對(duì)象會(huì)被當(dāng)作黑盒子對(duì)待。通常，對(duì)于Xilinx的IP，我們建議采用OOC綜合方式。OOC可以縮短后續(xù)整個(gè)設(shè)計(jì)綜合所需時(shí)間，同時(shí)，若設(shè)計(jì)發(fā)生改變，而OOC綜合對(duì)象沒有改變，那么整個(gè)設(shè)計(jì)的綜合就不需要再對(duì)OOC對(duì)象進(jìn)行綜合。一旦采用OOC綜合方式，在Design Runs窗口中就會(huì)看到相應(yīng)的OOC Module Runs，如下圖所示。

增量綜合（Incremental Synthesis）增量綜合可以使綜合工具復(fù)用之前已有的綜合結(jié)果，從而縮短編譯時(shí)間。但增量綜合是有前提條件的，即設(shè)計(jì)可以形成至少4個(gè)分割（Partitions），而每個(gè)分割至少包含25000個(gè)模塊。這里的“模塊”既包含設(shè)計(jì)層次也包含RTL原語(yǔ)。Vivado提供了四種增量綜合模式，如下圖所示。其中off表明關(guān)閉增量綜合，quick模式不會(huì)進(jìn)行邊界優(yōu)化。default模式會(huì)執(zhí)行大部分邏輯優(yōu)化包括邊界優(yōu)化，相對(duì)于非增量模式，能顯著縮短編譯時(shí)間。aggressive模式會(huì)執(zhí)行所有的邏輯優(yōu)化，編譯時(shí)間縮短程度最為明顯。對(duì)于低性能設(shè)計(jì)需求，可以使用quick模式，而對(duì)于高性能設(shè)計(jì)需求，建議采用其余三種模式。

模塊化綜合（Block-level Synthesis）

本身Vivado提供了多種綜合策略和各種綜合設(shè)置選項(xiàng)，但其面向的對(duì)象是整個(gè)設(shè)計(jì)，換言之，這是一種全局設(shè)置。Block-level綜合技術(shù)則打破了這一常規(guī)，可以對(duì)不同層次的設(shè)計(jì)設(shè)置不同的選項(xiàng)或應(yīng)用不同的綜合策略，從而達(dá)到更好的綜合質(zhì)量。

Block-level綜合技術(shù)需要通過XDC約束來實(shí)現(xiàn)，如下圖所示。

我們來看一個(gè)例子：設(shè)計(jì)中有4個(gè)模塊U1、U2、U3和inst1，而inst1又嵌入在U3里。現(xiàn)在我們需要對(duì)U1使能RETIMING，對(duì)U2和U3使用AREA_OPTIMIZED策略，對(duì)inst1使用DEFAULT綜合策略，那么我們就可以通過下圖所示約束實(shí)現(xiàn)。

原文標(biāo)題：Vivado Synthesis的各種流程

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