寄存器傳輸級（RTL）開發者經常并不清楚自己的芯片設計方案將會對功耗、性能和面積（PPA）產生怎樣的影響。要是能早早掌握這些信息，情況會怎樣呢？RTL設計的開發方式會因此發生怎樣的變化？這會對產品的價值帶來什么樣的影響？

一般來說，很多RTL開發者對物理實現過程知之甚少。他們一旦開發出模塊，完成后就將模塊交給實現團隊進行整合。但對于設計的PPA目標而言，很可能有另一套更優的算法或架構方案。而等到物理實現開發者發現這些影響時，往往已經來不及再對RTL進行有意義的變更。此外，實現報告幾乎不能為RTL開發者提供如何突破PPA瓶頸的指導。

現在，有一種方法可以讓RTL開發者在熟悉的環境中調試相關問題，并在芯片設計的早期階段做出有效的變更。新思科技RTL Architect物理感知RTL分析、探索和優化系統與其市場領先的Verdi自動調試系統相集成，在一個大多數RTL開發者都非常熟悉的環境中提供了這些洞見。本文將進一步介紹這種工具集成給開發者帶來了怎樣的全新“超能力”。

PPA不必等RTL設計完成再考慮????????

RTL開發者總是以驗證為中心，他們多數都擁有前端RTL和驗證方面的專業知識，但很少有人懂得后端綜合和布局布線。RTL開發者往往專注于構建功能RTL，對其進行仿真，從而確保代碼按預期運行。他們向來認為完整綜合屬于后端問題。PPA和代碼問題的解決通常都會放到設計流程的后期。直到現在，RTL開發者還沒有一種工具或方法可以將PPA反饋并整合進自己的RTL設計工具包。

如果沒有辦法探索和了解塊級RTL對分區、子芯片或芯片等更高層級的影響，也就無法通過簡單的方式來快速執行增量式RTL綜合。因此，只有等到數星期乃至數月后，當RTL被移交給物理芯片設計團隊進行實現時，問題才可能被發現。到那時，往往很難通過改變設計來改善PPA，變更設計會破壞測試、時序和功耗約束。所以，改善PPA的工作只好交給后端團隊。但是，等到布局布線階段再來改善PPA，不僅會導致PPA增益變小，還會讓運行時間變長。對于先進節點，由于必須遵守大量的代工規則，移動單元和線路會更加困難，因此要想在實現過程中提升PPA，挑戰性也會更大。

另一種常見的情況是在RTL綜合時保留較大的裕量。這時，在RTL設計進入布局布線階段后，后端開發者必須解決裕量過大的問題，并采用優化技術來達到其PPA要求。另外，芯片設計流程越到后面，任何變更所能產生的影響也就越小。因此，這種方法并不能對設計產生有意義的影響，也不能讓開發者以恰當的方式靈活地定位他們的產品。

物理優化RTL，收斂速度高達5倍

PPA表現更佳

RTL Architect與Verdi平臺的集成，讓RTL開發者能夠盡早地解決問題，而不必等到實現團隊去發現。這將對PPA產生更大的影響，同時縮短實現所需時間。

RTL Architect是業界首個集成了簽核技術的物理感知RTL分析、探索和優化系統。該解決方案采用一個快速、多維實現預測引擎來預測PPA和RTL變化的擁塞影響。集成Verdi系統后，RTL開發者可以在熟悉的環境中解決PPA瓶頸問題。RTL Architect會在后臺進行預測性綜合和實現，并提供相關報告，因此RTL開發者不需要具備物理設計方面的背景，就能獲得所需結果。

具體的工作流程如下：

• RTL Architect執行快速、預測性綜合和實現。
• RTL用戶啟動Verdi調試環境，然后從RTL Architect讀取RTL和PPA數據。
• Verdi系統顯示一個支持排序/篩選的高級表格，如基于時序的最差模塊、最差功耗和最嚴重擁塞。該表按層次和結構/線路匯總了時序、功耗和擁塞的指標數據。因此，RTL開發者可以輕松查看一些信息，比如某個特定case語句的功耗，或者某個特定塊引起的總擁塞情況。
• 熟悉Verdi環境的RTL開發者可以看到其RTL的各種PPA指標，并根據這個眾所周知的設置進行修改。
• 完成RTL代碼修改后，RTL開發者可以再次使用RTL Architect來分析時序、功耗和擁塞情況。

總的來說，這兩個解決方案的集成在綜合/實現開發者和RTL開發團隊之間搭建了一個極好的溝通橋梁。PPA數據庫可以輕松實現共享，以便向RTL開發者提供各種實現質量指標。

▲RTL Architect與Verdi的雙向鏈路

除了提升PPA表現外，RTL Architect與Verdi環境的集成還能夠減少RTL的移交量，與傳統的綜合和后端芯片設計流程相比，開發進度加快了3到5倍。統一的GUI工作臺為各團隊提供了層次結構、布局、單元和RTL代碼的多層次視圖。無論RTL開發者是要定位時序瓶頸，發現功耗問題，識別邏輯或布局造成的擁塞，還是要優化平面圖，他們都可以在自己熟悉的Verdi環境中完成。

要想進一步了解該解決方案，請掃描以下二維碼注冊，觀看完整演示。

隨著半導體領域的競爭持續升溫，RTL開發者再也不能忽視其設計方案對PPA的影響。RTL Architect與Verdi環境的集成提供了一種簡單的方法，讓開發者可以更早地發現PPA問題，進而解決這些問題，提高產品整體性能并加快RTL收斂。