布局器 Log 日志中的拥塞 - 2023.2 简体中文

Versal 自适应 SoC 系统集成和确认方法指南 (UG1388)

Document ID
UG1388
Release Date
2023-11-15
Version
2023.2 简体中文

布线器根据拥塞等级和某些资源的布线难度发出附加消息。此外,布线器还可打印数份中间时序汇总。第一份时序汇总是在对所有时钟完成布线后打印的,通常显示 WNS/TNS/WHS/TNS 值,类似于布局后时序分析。下一份布线器中间时序汇总将在完成初始布线后报告。如果时序明显降低,则表明时序约束 QoR 已受到保持修复和/或拥塞的影响。

当拥塞等级为 4 或更高时,布线器会打印初始估算的拥塞表格,给出关于拥塞性质的更多细节:

  • Global Congestion 类似于估算布局器拥塞的方式,根据所有互连类型来确定。
  • Long Congestion 只考虑给定方向的长距离互连使用率。
  • Short Congestion 考虑给定方向的所有其他互连使用率。

只要拥塞面积大于 32x32(等级 5)就可能会影响 QoR 和可布线性(在下表中以黄色高亮显示)。长距离 (Long) 互连上的拥塞增加了短距离 (Short) 互连的使用,从而导致更长的布线延迟。短距离 (Short) 互连上的拥塞通常会导致更长的运行时间,如果其拼块 (tile) % 超过 5%,也可能导致 QoR 劣化(在下表中以红色高亮显示)。

图 1. 初始估算拥塞表

在全局迭代 (Global Iterations) 期间,布线器首先尝试找到如下合规解决方案:无重叠、同时满足建立和保持的时序要求,且保持修复的优先级更高。当布线器在全局迭代期间不收敛时,它会停止最优化时序,直至找到有效的布线解决方案为止,如以下示例所示:

Phase 4.1 Global Iteration 0
 Number of Nodes with overlaps = 1157522
 Number of Nodes with overlaps = 131697
 Number of Nodes with overlaps = 28118
 Number of Nodes with overlaps = 10971
 Number of Nodes with overlaps = 7324
WARNING: [Route 35-447] Congestion is preventing the router from routing all nets. 
The router will prioritize the successful completion of routing all nets over timing 
optimizations.

找到有效的布线解决方案后,将重新启用时序最优化。

此外,该布线还会标记 CLB 布线拥塞,并提供最拥塞的 CLB 的名称。这样即可发出一条“Info”(参考)消息,并将拥塞的 CLB 和信号线写入消息正文中列出的文本文件。您可检查文本文件,获取 CLB 管脚输送拥塞所涉及的 CLB 拼块和拥塞的信号线列表,并使用“解决拥塞”部分中所列的拥塞缓解方法来解决 CLB 拥塞,然后再进行设计布线。

INFO: [Route 35-443] CLB routing congestion detected. Several CLBs have high routing utilization, which can impact timing closure. Congested CLBs and Nets are dumped in: iter_200_CongestedCLBsAndNets.txt
提示: 局部 CLB 布线拥塞可能导致布线失败,即使“全局”拥塞、“长距离”拥塞或“短距离”拥塞所报告的拥塞等级在可接受范围内(小于 5)也是如此。请在生成的文本文件中查找是否存在上述消息以及是否存在局部拥塞热点。

最后,如果布线器无法找到合规的布线解决方案,那么将显示几条“Critical Warning”消息,以表明未完全布线的信号线数量和具有重叠的互连资源数量,如以下示例所示。

CRITICAL WARNING: [Route 35-162] 44084 signals failed to route due to routing 
congestion. Please run report_route_status to get a full summary of the design's 
routing.
...
CRITICAL WARNING: [Route 35-2] Design is not legally routed. There are 91566 node 
overlaps.
提示: 在布线期间,信号线散布在拥塞面积周围,这通常在成功完成设计布线后可降低 log 日志文件中报告的最终拥塞等级。