VCS使用SDF文件进行后仿反标

最新推荐文章于 2025-08-01 11:17:42 发布

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#嵌入式硬件

概述

从概念上来说，数字验证包含两方面的内容，一个是验证功能，另一个是验证时序。对应的仿真模型（不论是model，standard cell等）也不外乎这两个部分，功能部分由逻辑，udp元件或gate构成，时序部分则包括了时序反标和时序检查两小块。

平时我们所说的功能验证，也就是前仿真，实现了对功能进行验证的目的，时序被默认为理想情况，不包含延迟信息。门级仿真，也称为后仿真，除了功能验证外，最主要就是用来检查时序是否满足，有没有时序违例的情形。

门级仿真根据网表不同，又可以分为综合后仿真，以及pnr后仿真。前者是用综合后的网表进行仿真，这时由于hold没有修，所以会出现不少时序违例的情况，真正timing clean的网表是后端做完布局布线，修修补补完timing的网表，我们称为pnr网表。

进行pnr网表的后仿真时，我们需要告知仿真工具cell与cell之间的延迟，D端到Q端的延迟，这里，我们就要请出主角SDF文件，闪亮登场！

什么是SDF文件？

SDF(Standard delay file)文件是把布局布线过程中器件延时和线延时的信息保留下来，据此就可以在路径时序分析时将整条路径的时序计算出来，再判断时序约束条件就能知道是否满足时序要求了。

如何反标SDF文件？

反标SDF文件有两种方法，一种作为elaboration的选项指定，另一种是在bench中调用系统函数$sdf_annotate来完成。

作为elaboration的选项

-sdfmin|typ|max:instance_name:file.sdf

如vcs-sdf min:top.i_test.:test.sdf

使用系统函数$sdf_annotate

$sdf_annotate (“sdf_file”[, module_instance] [,“sdf_configfile”][,“sdf_logfile”][,“mtm_spec”] [,“scale_factors”][,“scale_type”]);

这里除了sdf_file必须给出外，其他参数可以使用默认值，如：

$sdf_annotate(“test.sdf”);

要说明下参数scale_type，sdf文件中时序信息都会由3个数字组成，分别对应是minimum，typical，maximum三种情形下的延迟（当然，有时候会只有minimum和maximum的情况，那么typical的延迟没有就省略）

scale_type的可取值为：

FROM_MINIMUX
选择SDF文件中mininum timing
FROM_TYPICAL
选择SDF文件中typical timing
FROM_MAXIMUM
选择SDF文件中maximum timing
FROM_MTM
系统默认

如何确认成功反标呢？

反标完成后，可以从log中看到这样一句话：
在这里插入图片描述
例子

这样我们就反标完成了，接下来让我们通过后仿波形，验证下设计中延迟和sdf文件中延迟是否一致。

我们在i_test中例化了一个DLY4类型的名为i_delay的cell。
在这里插入图片描述
从库文件中我们能够找到DLY4这个cell

可以看到DLY4这个cell里面包含了一个buf，功能是将输入A 延迟一点时间输出到Y，这个module里面包含了specify块，里面定义了A到Y的延迟。

那么，我们在后仿过程中会使用这里specify的延迟么？

先不回答这个问题，我们继续往下看～

看下SDF文件中对DLY4如何定义的？
在这里插入图片描述
从SDF文件中，我们可以看到对于上升沿而言，A到Y的延迟分别是0.225（min），0.226（max）

将SDF反标进后仿网表，通过仿真我们来验证下A到Y的延迟值
在这里插入图片描述
至此，我们完成了一个cell的反标，并验证了后仿波形中信号的实际延迟和sdf中定义的相一致。

再回到刚才提出的问题，在反标SDF后，specify块中定义的延迟值不再有用，取代的将是SDF文件中的延迟。

存在跨异步如何处理

1. 抽取SDF时，排除。
除去相应单元的 D setup time 和 D hold time。
2. 不导入SDF文件，仿真不带SDF的netlist
+nospecify
Suppresses module path delays and timing checks in specifyblocks.
+notimingcheck
Suppresses timing checks in specify blocks.

+no_notifier
Disables the toggling of the notifier register that you specifyin
some timing check system tasks.
3. VCS提供了很好的方法：
vcs +optconfigfile+vcs_cfg
================vcs_cfg 的内容＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
instance {tb_top.U_TOP.U_CORE.U_Async} {noTiming}
=============================================
或者 vcs +optconfigfile+async.list
async.list内容：
instance {tb_top.U_TOP.U_CORE.U_Async} {noTiming}

注：0. 直接在vcs选项后添加optconfigfile及vcs_cfg即可；
1. vcs_cfg可以针对module、instance、tree起作用；
2. vcs_cfg可以添加的选项有noTiming、noSpecify、noIopath；