針對特定的設(shè)計(jì)，就編譯時(shí)間而言，我們要分析時(shí)間都消耗在哪些環(huán)節(jié)從而有針對性的縮短編譯時(shí)間。通常，時(shí)間可能花費(fèi)在加載約束上，也可能花費(fèi)在某個(gè)子步驟如布局。有時(shí)面對的情況是同一設(shè)計(jì)在不同Vivado版本上運(yùn)行時(shí)間出現(xiàn)較大差異。

report_constraints

我們先來介紹第一個(gè)命令：report_constraints。運(yùn)行該命令之前需要先在Vivado Tcl Console中執(zhí)行如下命令：

source report_constraints.tcl

同時(shí)最好將該腳本與待分析的dcp放置在同一目錄下，這樣在讀取dcp時(shí)就只用提供當(dāng)前工作目錄即可。另外，需要注意的是report_constraints只能在Linux系統(tǒng)下運(yùn)行。report_constraints可報(bào)告出設(shè)計(jì)中所用到的約束的種類（包括時(shí)序約束也包括非時(shí)序約束）、數(shù)量以及有效性。

通常情況下，Xilinx建議采用如下順序描述時(shí)序約束。除第10條set_bus_skew之外，約束的優(yōu)先級也是依此順序的，即1號優(yōu)先級最低，9號優(yōu)先級最高。因此，不合理的順序以及不合理的描述方式會(huì)導(dǎo)致一些約束被覆蓋，從而造成設(shè)計(jì)“假收斂”的現(xiàn)象。



對于一個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)，除了用戶約束文件外，還可能會(huì)有IP的約束文件，這些約束文件可能在用戶約束文件之前被調(diào)用（約束文件屬性PROCESSING_ORDER為EARLY），也可能在用戶約束文件之后被調(diào)用（約束文件屬性PROCESSING_ORDER為LATE）。report_constraints可報(bào)告出所有約束文件所包含的約束。

案例1：只報(bào)告上述10種時(shí)序約束的個(gè)數(shù)

如下圖所示（使用report_constraints時(shí)需要在添加作用域即tb::）。該報(bào)告第1列顯示約束類型，第2列顯示需要在用戶約束之前調(diào)用的約束個(gè)數(shù)，第3列顯示用戶約束的個(gè)數(shù)，第4列顯示需要在用戶之后調(diào)用的約束個(gè)數(shù)，第5列顯示和開發(fā)板相關(guān)的約束個(gè)數(shù)（當(dāng)Part選擇為開發(fā)板時(shí)），最后一列顯示OOC綜合時(shí)用到的約束個(gè)數(shù)。



案例2：報(bào)告所有約束及約束用到的命令

通過添加-all選項(xiàng)，report_constratins可報(bào)告所有約束（時(shí)序約束+非時(shí)序約束）的數(shù)目以及這些約束用到的Tcl命令的個(gè)數(shù)，如下圖所示。

在Vivado Commands Summary中，可以看到get_cells、get_pins、get_ports以及set_property等命令的使用情況。



案例3：報(bào)告約束的具體信息

添加選項(xiàng)-details和-verbose，report_constratins可報(bào)告約束的詳細(xì)信息，如下圖所示。


案例4：報(bào)告時(shí)序畫像

選項(xiàng)-timing_graph和-verbose可用于報(bào)告時(shí)序畫像，如下圖所示。當(dāng)Status列由Invalidatetiming變?yōu)镽equired valid timing時(shí)，Estimatedupdates加1，這個(gè)值越小越好，根據(jù)此值可判斷約束描述的順序是否是最優(yōu)的。

profiler

對Vivado編譯時(shí)間進(jìn)行調(diào)試時(shí)，命令profiler可幫助用戶查看特定操作的運(yùn)行時(shí)間，分析指定命令的調(diào)用次數(shù)，從而確定整體運(yùn)行時(shí)間的瓶頸。profiler命令的具體使用方法如下所示：

profiler add *

profiler start

open_checkpoint top_routed.dcp

profiler stop

profiler summary

profiler summary -log profiler.log

profiler summary -log profiler.csv -csv

生成的csv文件可用excel打開，第一部分內(nèi)容如下。第一列顯示了所執(zhí)行的命令，倒數(shù)第2列（ncalls）顯示了該命令被調(diào)用的次數(shù)，最后一列顯示了執(zhí)行該命令所耗時(shí)間占整體運(yùn)行時(shí)間的百分比。



profiler生成報(bào)告還能顯示前50條最耗時(shí)的命令，如下圖所示。可用看到除open_checkpoint之外，get_clocks最耗時(shí)。



報(bào)告的第三部分可以看到設(shè)計(jì)中Tcl命令的使用情況，如下圖所示。圖中commands列（最后一列）為Tcl命令，size列為該命令返回的對象的個(gè)數(shù)，count列為返回同樣個(gè)數(shù)的命令的個(gè)數(shù)，total列等于size與count的乘積。以第122行g(shù)et_cells為例，返回120個(gè)對象的get_cells有24個(gè)，所以總對象個(gè)數(shù)為120x24即2880。

profiler命令還可用于查看指定命令的運(yùn)行時(shí)間，這對于發(fā)現(xiàn)約束中哪些命令最為耗時(shí)很有幫助，使用方法如下所示。從生成報(bào)告中可以看到get_cells命令共耗時(shí)32.984ms。

profiler start

set cells [get_cells

-hier -filter"REF_NAME==FDRE"]

profiler stop

profiler summary



vivadoRuntime

命令vivadoRuntime可用于查看不同策略下每個(gè)階段所消耗的時(shí)間，使用方法如下圖所示。每個(gè)Elapsed列對應(yīng)1個(gè)策略（也就是1個(gè)DesignRun）。



使用上述3個(gè)命令我們可用快速偵測出約束中耗時(shí)的命令以及implementation階段耗時(shí)的子步驟。






審核編輯：劉清