vivado产生报告阅读分析25-复杂性报告

对于顶层设计和 / 或包含 1000 个以上叶节点单元的层级单元，复杂性报告会显示每个叶节点单元类型的“ Rent Exponent” （ Rent 指数）、“ Average Fanout ” （平均扇出）和分布。 Rent 指数是指在使用最小割 (min-cut) 算法以递归形式对设计进行分区时，网表分区的端口数量和单元数量之间的关系。其计算方法与在全局布局期间布局器所使用的算法类似。因此，它可明确指出布局器所遇到的困难，当设计层级与全局布局期间发现的物理分区精确匹配时尤其如此。

Rent 指数根据 Rent 规则定义如下：

ports = constant x cells Rent

log(ports) = Rent x log(cells) + constant

Rent 指数较高的设计表示此类设计中包含逻辑紧密相连的分组，并且这些分组与其他分组同样连接紧密。这通常可理解为全局布线资源使用率较高并且布线复杂性也更高。此报告中提供的 Rent 指数是根据未布局和未布线的网表来计算的。

完成布局后，相同设计的 Rent 指数可能改变，因为它基于物理分区而不是逻辑分区。 Report Design Analysis 命令不会报告布局后的 Rent 指数，因为建议改为在设计完成布局后再执行拥塞报告分析。执行以下任一操作时，将以“ Complexity Mode ” （复杂性模式）来运行“ Report Design Analysis ” （设计分析报告）：

• 在“ Report Design Analysis ”对话框的“ Options ”选项卡中选中“ Complexity ”选项。

• 执行 report_design_analysis Tcl 命令，并使用下表中所示任意选项。

分析顶层设计复杂性

下图显示的示例报告来自“ Complexity Mode ” （复杂性模式）下的“ Report Design Analysis ” （设计分析报告），最多可报告至顶层模块下一层级。

Tcl 命令：

report_design_analysis -complexity -hierarchical_depth 1

读取和解释复杂性报告

前例所示的“ Complexity Characteristics ” （复杂性特性）表显示了顶层以下每个层级的 Rent 指数和平均扇出。一般情况下，复查这些指标时需要考量的范围包括：

• Rent 指数：

介于 0.0 到 0.65 之间：判定复杂性处于较低到正常水平，不会导致任何潜在问题。

介于 0.65 到 0.85 之间：判定复杂性处于较高水平，当实例数量超过 25k 时尤其如此。

高于 0.85 ：复杂性非常高，如果实例数量同样很高，那么实现期间设计可能失败。

• 平均扇出：

低于 4 ：判定为正常。

介于 4 到 5 之间：实现工具可能在布局设计时无法避免拥塞。就 SSI 器件而言，当实例总数大于 100k 时，布局器将难以找到能布局在 1 个 SLR 内或分布到 2 个以上 SLR 的解决方案。

高于 5 ：实现期间设计可能失败。

对于重要性较高的大型模块，必须解决 Rent 指数过高和 / 或平均扇出过高的问题。对于较小的模块（尤其是实例总数低于 10k 的情况下）， Rent 指数和平均扇出可能较高，但仍可轻松成功完成布局布线。因此，必须始终将“ TotalInstances” （实例总数）列与 Rent 指数和平均扇出结合在一起进行审查。复杂性特性有时可能无法预测布线拥塞。诸如目标器件中的 I/O 位置约束、布局规划和宏原语位置等其他因素还会限制布局解空间，从而引起拥塞。完成布局后才能通过拥塞报告对此类约束的影响进行更准确的分析。

在解读“ Complexity Characteristics ”表时需要考虑的其他事项：

• 模块中 LUT6 所占比例的增高通常会导致平均扇出增大，从而可能导致 Rent 指数增大。

• 大量 RAMB 和 DSP 的存在可能导致 Rent 指数增大，因为这些原语都具有大量连接。

• Rent 指数较高或者平均扇出较高的层级实例有时不会导致问题，因为布局器在平面网表上工作，可将这些实例细分为更便于布局的逻辑组。如果存在明显不同寻常的模块，此报告可提供有关可能存在网表问题的区域的指示信息。当某个大型模块的 Rent 指数和 / 或平均扇出较高并导致拥塞和时序问题时，请考虑执行如下操作：

• 减少模块的连接。保留层级，防止在综合内执行跨边界最优化，这样可减少 LUT6 的使用，从而降低网表密度。

• 尝试在综合中禁用 LUT 组合。