PTPX功耗分析之Average Power Analysis

PTPX，是基于PT，對(duì)全芯片進(jìn)行power靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功耗分析的工具。包括門(mén)級(jí)的平均功耗和峰值功耗?？梢哉f(shuō)PTPX就是PT工具的一個(gè)附加工具。

PT如果report_power需要額外的PTPX的licence，可以通過(guò)以下變量打開(kāi)：

set_app_var power_enable_analysis true （默認(rèn)是false）

PrimeTime PX支持兩種功耗分析模式：averaged mode和time-based mode。

Average Power Analysis

用PTPX做平均功耗分析，利用后仿產(chǎn)生的VCD/SAIF文件，通過(guò)read_vcd/read_saif將真實(shí)的翻轉(zhuǎn)率反標(biāo)到上，然后通過(guò)report_switching_activity檢查反標(biāo)率，最后report_power報(bào)告功耗值。

平均功耗，是基于翻轉(zhuǎn)率toggle rate來(lái)分析的。翻轉(zhuǎn)率的標(biāo)注，可以是默認(rèn)翻轉(zhuǎn)率、用戶(hù)定義switching activity、SAIF文件或者VCD文件。功耗結(jié)果期望準(zhǔn)確的話，首先要保證翻轉(zhuǎn)率的標(biāo)注要準(zhǔn)確。這意味著需要后端布局布線、時(shí)鐘樹(shù)等已經(jīng)完全穩(wěn)定了。

前期做功耗分析，可能只是一個(gè)評(píng)估作用。

工具支持基于仿真的switching activity文件類(lèi)型，包括：

VCD

FSDB

VPD

SAIF

波形轉(zhuǎn)saif命令

vcd2saif:
vcd2saif-idump.vcd-ovcd2saif.saif
fsdb2saif:
fsdb2saifdump.fsdb-ofsdb2saif.saif

如果沒(méi)有上述文件，那可以使用user-define switching activity commands，來(lái)提供一個(gè)現(xiàn)實(shí)的activity去精確power結(jié)果。

所需基本文件:

logic庫(kù)文件，必須是.db格式；

網(wǎng)表文件，支持verilog、vhdl網(wǎng)表，db、ddc、Milkyway格式的網(wǎng)表；

sdc文件，計(jì)算平均功耗；

spef文件，寄生參數(shù)信息。

VCD/saif文件,記錄翻轉(zhuǎn)率（若沒(méi)有，則需要人為設(shè)置翻轉(zhuǎn)率）。

基本流程

Step1: 設(shè)置功耗分析模式

setpower_enable_analysisTRUE
setpower_analysis_modeaveraged

Step2: read設(shè)計(jì)，對(duì)網(wǎng)表工藝庫(kù)link

setsearch_path"../src/hdl/gate../src/lib/snps."
setlink_library"*core_typ.db"
read_verilogmac.vg
current_designmac
link

Step3: 讀sdc，反標(biāo)寄生參數(shù)

sdc指定了設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)單元，用以計(jì)算輸入的transitiontime。

寄生參數(shù)是影響動(dòng)態(tài)功耗的因素之一，反標(biāo)寄生參數(shù)文件能夠提高功耗分析的準(zhǔn)確性。

read_sdc../src/hdl/gate/mac.sdc
set_disable_timing[get_lib_pinsssc_core_typ/*/G]
read_parasitics../src/annotate/mac.spef.gz

Step4: timing報(bào)告：

滿(mǎn)足時(shí)序要求，功耗分析才有意義

check_timing
update_timing
report_timing

tep5: 讀入switching_activity文件

讀后仿產(chǎn)生的VCD/SAIF文件將真實(shí)的翻轉(zhuǎn)率反標(biāo)到Net上，在read_vcd或者read_saif時(shí)要注意通過(guò)-stripe_path選項(xiàng)指定合適的hierarchical層次，否則activity反標(biāo)不上;

-list_not_annotated列出沒(méi)有被反標(biāo)的對(duì)象;

讀入saif文件：

read_saif"../sim/mac.saif"-strip_path"tb/Dut"
report_switching_activity-list_not_annotated

讀入vcd文件：

read_vcd"../sim/vcd.dump.gz"-strip_path"tb/Dut"
report_switching_activity-list_not_annotated

tep6: 執(zhí)行功耗分析

在得到switching activity之后，使用update_power來(lái)將其反標(biāo)，使用report_power來(lái)報(bào)告power值。

check_power
update_power
report_power

讀入saif文件的功耗報(bào)告

讀入vcd文件的功耗報(bào)告

可以看出saif/vcd文件的功耗略有差異。

附

Averaged Power Analysis Mode Script腳本：

setpower_enable_analysisTRUE
setpower_analysis_modeaveraged

#####################################################################
#linkdesign
#####################################################################
setsearch_path"../src/hdl/gate../src/lib/snps."
setlink_library"*core_typ.db"

read_verilogmac.vg
current_designmac
link

#####################################################################
#readSDC
#####################################################################
read_sdc../src/hdl/gate/mac.sdc
set_disable_timing[get_lib_pinsssc_core_typ/*/G]

#####################################################################
#settransitiontime/annotateparasitics
#####################################################################
read_parasitics../src/annotate/mac.spef.gz

#####################################################################
#check/update/reporttiming
#####################################################################
check_timing
update_timing
report_timing

#####################################################################
#readswitchingactivityfile
#####################################################################
##read_vcd"../sim/vcd.dump.gz"-strip_path"tb/Dut"
read_saif"../sim/mac.saif"-strip_path"tb/Dut"
report_switching_activity-list_not_annotated

#####################################################################
#check/update/reportpower
#####################################################################
check_power
update_power
report_power
quit

審核編輯：湯梓紅