max_fanout的使用方法和技巧

前言

vivado自帶很多命令幫助編譯器更好的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者的想法，用得好會變成開發(fā)利器。比如，max_fanout命令，本身是用來約束扇出，減少布線擁塞的常用命令。然而很多讀者向我反映，使用這個(gè)命令之后發(fā)現(xiàn)沒有任何事情發(fā)生，完全沒有任何效果。這里我就帶大家理一理這個(gè)命令的使用方法。

max_fanout 起作用的條件

打算降低扇出的網(wǎng)絡(luò)必須是reg驅(qū)動。因?yàn)榻档蜕瘸龅脑砭褪莚eg驅(qū)動超過N（設(shè)置參數(shù)）條網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，就復(fù)制一個(gè)同樣的reg驅(qū)動其他N條網(wǎng)絡(luò)，如果復(fù)制2個(gè)還不夠就一直復(fù)制到足夠?yàn)橹?，見圖1。

-flatten_hierarchy不能設(shè)置為none。圖形界面設(shè)置位置見圖2。

如果需要優(yōu)化的信號在IP核內(nèi)部那么在布局完成后使用下面的命令phys_opt_design -force_replication_on_nets [get_nets net_name]來保證IP核取消對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)，能夠正常復(fù)制高扇出網(wǎng)絡(luò)。

圖1.寄存器復(fù)制示意圖

圖2.flatten_hierarchy設(shè)置位置

max_fanout 的使用形式

1. verilog綜合屬性設(shè)置：（*MAX_FANOUT = 50 *） reg test;

這里的綜合屬性必須設(shè)置在要降低扇出的寄存器前面，否則一定不會按照設(shè)計(jì)者意圖綜合。這種方法缺點(diǎn)是不能作用于IP核內(nèi)部的某個(gè)信號。

2.set_property MAX_FANOUT 50 [get_nets {test}]或者

set_property MAX_FANOUT 50 [get_cells {test_r}]

注意get_cells選中的必須是要求編譯器復(fù)制它來降低扇出的寄存器，因?yàn)関erilog代碼里面和最終實(shí)現(xiàn)的電路里面的寄存器名字很可能不一樣，所以建議綜合完成后在原理圖里面去找到對應(yīng)寄存器，然后復(fù)制他的名字，這樣就不會弄錯(cuò)。很多時(shí)候讀者使用命令的時(shí)候cells的名字就弄錯(cuò)了！用get_nets命令也一樣最好去原理圖里面找對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，復(fù)制名字。xdc約束可以作用于IP核內(nèi)部的某個(gè)信號。

max_fanout 的參數(shù)意義

（*MAX_FANOUT = 50 *） reg test;里面的參數(shù)就只有一個(gè)——50，網(wǎng)絡(luò)扇出超過50就會復(fù)制一個(gè)，保證每個(gè)復(fù)制的寄存器下面的扇出都不超過此參數(shù)。xdc約束也一樣，不再敖述。

注意，圖1的綜合設(shè)置里面有-fanout_limit這個(gè)參數(shù)，并且默認(rèn)是10000。這里是約束全局扇出的，但是max_fanout命令的優(yōu)先級會高于這里的設(shè)置參數(shù)。所以編譯器會優(yōu)先按照你的綜合屬性或者XDC約束來進(jìn)行優(yōu)化。