制御セットの削減 - 2023.2 日本語

Versal アダプティブ SoC システム統合および検証設計手法ガイド (UG1388)

Document ID
UG1388
Release Date
2023-11-15
Version
2023.2 日本語
注記: この最適化手法は、report_qor_suggestions Tcl コマンドにより自動的に適用されます。

通常、リセットやクロック イネーブルなどの制御信号についてはそれほど考慮されません。リセットが必要かどうかを判断せずに、HDL コードを if reset 文で開始する例がよく見られます。リセットおよびクロック イネーブルはすべてのレジスタでサポートされますが、これらの使用が最終的なインプリメンテーションの最大クロック周波数、使用率、および消費電力に大きく影響します。

考慮すべき第一の要素は、制御セットです。制御セットは、1 つのシーケンシャル セルで使用されるクロック、イネーブル、およびセット/リセットのグループです。たとえば、同じクロックに接続されている 2 つのセルであっても、1 つのセルのみがリセットまたはクロック イネーブルに接続されている場合は、2 つのセルの制御セットは異なるものになります。定数または未使用のイネーブルおよびセット/リセット レジスタも、制御セットを形成します。

考慮すべき 2 つ目の要素は、ターゲット アーキテクチャです。一緒にパックできる制御セットの数は、アーキテクチャによって異なります。Versal デバイスのスライスの半分は 4 つのレジスタのグループ 2 つで構成され、これらすべてのレジスタで 1 つのクロック、1 つのセット/リセットが共有されます。4 つのレジスタの各グループには 1 つのクロック イネーブルがあり、セット/リセットは無視できます。CE ピンに供給されるインターコネクト制御マルチプレクサーから、定数ロジック 1 クロック イネーブルを提供できます。

制御セットにより CLB へのパックが制限される場合、一部のレジスタ (入力 LUT を含む) が移動されます。レジスタが最適でない場所に移動されることもあります。距離が長くなると、ロジックの分散 (長いネット遅延) および高いインターコネクト リソース使用率のため、使用率だけでなく配置 QoR にも悪影響が出ます。これは主に、クロック イネーブルが 1 つのレジスタに供給されるなど、ファンアウトが小さい制御信号が多数あるデザインで考慮する必要があります。

Versal デバイスの CLB には UltraScale デバイスの 4 倍のリソースが含まれます、Versal デバイスのスライス半分と UltraScale デバイスの CLB 半分の制御セットは同様です。そのため、AMD の推奨事項は両方のアーキテクチャで同じです。

注記: 詳細は、 『Versal アダプティブ SoC ハードウェア、IP、およびプラットフォーム開発設計手法ガイド』 (UG1387)このセクションを参照してください。