基于PTPX的功耗分析

一、介绍

PTPX，基于PT的环境，对全芯片进行静态和动态的功耗分析工具。包括门级的平均功耗和峰值功耗。

二、PTPX目的

1、RTL/Pregsim/Postgsim三个环节，都可以进行功耗分析，更多用于门级功耗分析

2、通过功耗统计数据可以发现设计的功耗问题。报告包含了hierarchy下的所有功耗信息，找到功耗关键节点。

3、平均功耗分析，找到当前设计的关键节点

4、timebased功耗分析，找到瞬态功耗与仿真激励的关系，确定峰值功耗是否符合要求

三、average power analysis 与 time-based power analysis区别

average ： 得到所有hierarchy的功耗报告

基于toggle rate来分析，翻转率的标准可以是默认、用户定义switch activity、SAIF/VCD/FSDB文件

功耗分析结果希望准确需要后端布局布线后，前期做评估作用

time-based：得到功耗数据与仿真激励的关系，是一个波形，显示每一时刻对应的瞬时功耗，额外给出peak-power

note： toggle rate和switch activity区别：

        toggle rate是对于信号而言的翻转

        switch activity是对于管子而言的开关变化。信号变化不一定会引起管子开关。

四、支持方式

• vector-based/vector-free（基于vcd/不用vcd。）
• peak-power和average-power
• RTL/gate-level
• VCD/FSDB/SAIF
• multivoltage和powerDomain

五、功耗模型

leakage power ： 与标准单元库的cell.db提供的数据有关

dynamic power：

        internal power 由标准单元库提供数据，与激励也有关

        switch power 由电压、网表电容、线开关计算得出，与激励也有关

note：

        lib标准单元库提供power、timing、area信息

                标准单元库的power model包括：

                        NLPM（nonlinear power model）

                        CCS（composite current source）推荐，更准确

        VCD文件是仿真波形文件，记录待分析模块的所有端口和内部线网的跳变信息。

六、PTPX power analysis flow

1、使能power分析

2、执行vector分析

评估VCD文件的activity活跃度，吃VCD或fsdb文件（在power分析之前查看仿真活跃度，不是必要

3、吃design

• 支持verilog/vhdl网表（db、ddc、milkyway网表也可
• logic库，必须是.db格式
• 寄生参数信息，在milkyway格式的文件里
• 计算平均功耗，吃sdc文件

4、设置变量

设置工艺以及PVT信息

设置功耗相关的lookup查找表

设置深亚微米、低电压工艺（建议设为true，计算寄生电容

5、timing分析

6、check error

7、选择功耗分析模式

8、multivoltage功耗分析和时钟网络分析

前端不关心，因为关注逻辑功能部分功耗，后端关心，因为布局布线后的功耗

9、report

10、GUI

来自 <PrimeTime PX(Power Analysis) userguide阅读笔记_亓磊的博客-优快云博客_ptpx功耗分析>