55、RTL信号统计计算助力低功耗设计及软硬件分区调度方案

RTL信号统计计算助力低功耗设计及软硬件分区调度方案

一、RTL信号统计计算实验结果

1.1 实验目标

本次实验主要有两个目标。其一，了解RTL仿真的性能损失（即运行时间的增加）情况；其二，分析工具的可用性，也就是判断设计师能否通过使用该工具在功耗优化方面获得益处。

1.2 运行时间分析

在三种不同的设计上测量了运行时间的增加情况，结果如下表所示：
| 设计编号 | RTL信号 | #触发器（门级） | 时钟频率 | 数据频率 | 无PLI运行时间 | 有PLI运行时间 | 运行时间增加 |
| — | — | — | — | — | — | — | — |
| 1 | 9 | 64 | 16 MHz | 16 MHz | 1.35s | 2.63s | 94.8% |
| 2 | 30 | 206 | 128 MHz | 32 MHz | 3.57s | 8.94s | 150.4% |
| 3 | 372 | ~4000 | 36 MHz | 36 MHz | 21.4s | 48.9s | 128.5% |

从这些结果中可以看出，最大运行时间增加约为150%，但这种增加并非出现在最大的设计中，而是出现在时钟/数据频率比最高的设计上。这是因为时钟是采样（进而计算基本运行统计数据）的触发信号，所以它在运行时间的增加中起着最重要的作用。

另外，关于所选RTL信号的选择也有需要说明的地方。在测试设计中研究的是最坏情况场景：将VHDL测试设计的所有信号都添加到分析列表中，并以最高频率时钟进行采样。但在典型的“实际”应用中，情况并非如此，主要有两个原因：一是像复位信号或