Tweake生成Timing 文件及生成Tweaker的主腳本介紹

作為第一次使用Tweaker的新手，可能會(huì)擔(dān)心Tweaker流程很麻煩。

不過(guò)無(wú)需擔(dān)心，Tweaker功能豐富，而且提供了完整的、經(jīng)過(guò)大量項(xiàng)目驗(yàn)證的、可以直接使用的參考流程。只要簡(jiǎn)單配置一下輸入文件，就可以快速地把Tweaker運(yùn)行起來(lái)。

這篇短文將手把手教大家運(yùn)行Tweaker，讓你們直觀感受Tweaker參考流程的魅力。

Job Monitor

分析剩余沒(méi)有修掉的原因

查看修復(fù)結(jié)果

P&R工具里實(shí)現(xiàn)ECO

Testcase介紹

這里是一個(gè)真實(shí)的設(shè)計(jì)。剛運(yùn)行完icc2，拿到了route_opt的database，PTSI的結(jié)果如下：

Setup Violation有1710條，Hold Violation有816條。注：這里的條數(shù)是按Endpoint（nworst=1）算的，不是按照Path來(lái)算的。

Hold時(shí)序還可以，但是Setup有點(diǎn)差了。不過(guò)沒(méi)關(guān)系，可以拿來(lái)試下流程，不用追求Signoff Quality的PR結(jié)果。

接下來(lái)開(kāi)始搭建Tweaker的流程，一共3個(gè)步驟：生成Timing文件、生成Tweaker的主腳本和運(yùn)行Tweaker修Timing。

Tweaker流程step 1：生成Timing文件

Tweaker需要讀PT的Timing文件，包括SDF、TWF、Violated Path Report等。

Tweaker提供了腳本，可快速?gòu)腜T的Session里dump這些文件出來(lái)。腳本在Tweaker的安裝目錄下：。/etc/scripts/tcl/pt，如下圖（局部截圖）所示：

只需要用其中一個(gè)主腳本即可。因?yàn)檫@個(gè)Design的STA用的是GBA Mode，所以可用如下腳本：dump_pt_to_tweaker.tcl。

用PT直接source這個(gè)腳本（需指定PT Session的位置），就能生成所有需要的Timing文件，如下圖所示：

Tweaker流程step 2：生成Tweaker的主腳本

搭建Tweaker流程腳本不用從零開(kāi)始，Tweaker的安裝目錄下，有大量的、完整的、可以直接使用的參考腳本。

從上圖可以看到，基本上所有的ECO功能和主流的工藝，都有參考腳本。而我們也不用自己去挑所需的工藝或功能，Tweaker自帶的Scripts Generator功能，能快速生成所需的Tweaker腳本。

在Tweaker的安裝目錄下（。/ect/template/twk_

utilities/special_command/script_generator），有個(gè)Script Generator的腳本，只需要去配置兩個(gè)config文件：tweaker_settings.config和script_tmplate。配置完這兩個(gè)文件后，就可以生成Tweaker的腳本，然后可以開(kāi)始做ECO。

第一個(gè)配置文件tweaker_settings.config：用于配置Tweaker的輸入（如下圖）。

把lib庫(kù)、lef/def、網(wǎng)表，還有上一步生成的Timing文件等都填進(jìn)去，修Timing所需的Buffer、Delay Cell等也可以填進(jìn)去。

第二個(gè)配置文件script_template：用于配置ECO的流程，比如修Timing的策略、修哪些Violation、用的什么工藝等等（如下圖）。

對(duì)這個(gè)Case，PR工具可以選擇icc2，STA工具選擇pt。它提供了很多ECO的功能選擇，這個(gè)Design可以先只修Setup和Hold。還有這個(gè)Design規(guī)模比較小，選擇用twf的模式來(lái)修，可以減少ECO迭代次數(shù)。

同時(shí)可以把Job Monitor打開(kāi)，方便進(jìn)行Debug。

配置完兩個(gè)文件后，用Script Generator生成Tweaker主腳本：

主腳本run.tcl生成后，run.tcl就會(huì)去調(diào)用所需要的各種腳本，不用我們親自去找。接下來(lái)就可以運(yùn)行Tweaker了。

Tweaker流程step 3：運(yùn)行Tweaker修Timing

這一流程用一個(gè)命令即可搞定：tweaker -t -cmd run.tcl。它就能按照我們的配置，去做Setup ECO和Hold ECO。

此外，除了簡(jiǎn)單的Tweaker Flow，Tweaker還提供強(qiáng)大的Debug功能：Job Monitor。

Job Monitor

剛才我們?cè)谂渲梦募锇袹ob Monitor設(shè)為1，所以運(yùn)行Tweaker時(shí)會(huì)自動(dòng)彈出Job Monitor界面，此處可以查看ECO的進(jìn)度以及其他信息。

Job Monitor里有大量非常有用的信息，比如可以看到“Task Table”里的步驟，包括它們都做了什么，每個(gè)步驟分別花了多少時(shí)間：

先是Datain，包括verilog、def、slack rpt、spef、sdf、twf等；

其次是Consistency Check，確保輸入的文件沒(méi)有問(wèn)題；

然后開(kāi)始修Setup，用了6種不同的方法去修；

接著開(kāi)始修Hold，用了8種不同的方法去修；

修復(fù)結(jié)束，寫(xiě)ECO腳本、報(bào)告和存Session。

如果想看修Setup的6種方法分別有什么效果，可以點(diǎn)擊左上角的“Scripts Finished”按鈕，然后得到以下曲線：

由上圖可見(jiàn)，一開(kāi)始有1706個(gè)Violated Endpoints，然后Fix Setup第一個(gè)步驟將Violated Endpoints數(shù)目降到了446個(gè)，第二個(gè)步驟繼續(xù)降到了347個(gè)……直到第6個(gè)步驟降到了315。然后是修Hold的步驟，可以看到修Hold時(shí)并沒(méi)有損害Setup，Setup保持得非常好。

也可以看修Hold的曲線：

最開(kāi)始有809個(gè)Hold Violated Endpoints。Setup修完后，Hold還有762條，保持得非常好。這是因?yàn)門weaker在修Setup時(shí)會(huì)看Hold，同時(shí)在修Hold時(shí)也會(huì)看Setup。

Hold第一個(gè)步驟從762條修到了549條，第二個(gè)步驟修到了80條……到最后一個(gè)步驟，Hold只剩下54條了。

通過(guò)這張圖，不僅能看到修復(fù)的過(guò)程及結(jié)果如何，還可以快速分析出哪些步驟是最有效的，哪些步驟是低效或者無(wú)效的，然后可以有針對(duì)性地去改進(jìn)。

查看修復(fù)結(jié)果

可繼續(xù)用Job Monitor查看Summary。點(diǎn)擊Job Monitor界面上的Action Buttons -》 Tweaker QoR Info -》 QoR summary，會(huì)彈出網(wǎng)頁(yè)格式的Summary，信息非常豐富，此處可挑一些重點(diǎn)看看：

在這里能快速看到，這個(gè)Design總共有224k的Instance，但在ECO Domain里只有8.5k的Instance，只占總Cell的1/3。這就是為什么ECO Domain能大大降低Memory使用和減少Runtime的重要原因之一。如果不用TWF Mode來(lái)修，而是基于slack rpt來(lái)修，ECO Domain可以繼續(xù)降低到10%，Runtime還可以再加快4倍！

看修復(fù)率：

Setup：按Endpoint個(gè)數(shù)算，修復(fù)率是83%；按Total Path TNS算，修復(fù)率是90%。

Hold：按Endpoint個(gè)數(shù)算，修復(fù)率是93%；按Total Path TNS算，修復(fù)率是64%。

最后再看看ECO的Cost：

情況一目了然——總共插了1133個(gè)Cell（Buffer、Inverter、Delay Cell等），Size了32017個(gè)Cell，Cell面積約增加438.2，時(shí)間約20分鐘，用了近6.7GB的Memory。

分析剩余沒(méi)有修掉的原因

根據(jù)修復(fù)結(jié)果，Setup/Hold還有一些沒(méi)有修掉，為什么呢？Tweaker提供了多種分析功能，可選擇其中一種方法來(lái)分析——

打開(kāi)Slack Review，如下圖：

總共290條Setup Violated Endpoints，都在ssgnp_0p675v_125c里。其中Clock Gating占了24條，core_clock_0占了266條。

點(diǎn)擊clock_gating_default那一行，下面就會(huì)列出這個(gè)Group所有的Violated Path。

可以看到，這些Path雖然還有Slack，但是Slack都已經(jīng)有所改進(jìn)（Diff這一欄是改進(jìn)的值），有的改進(jìn)少些（比如Path 3679，改善了17ps），有的改進(jìn)了很多（比如Path 3478，改進(jìn)了57ps）。

ICG的Timing本來(lái)就很難修，加上Clock Skew很大（參考Skew那一行），所以剩下的Path的確難以修復(fù)。但可以繼續(xù)看看具體是哪些潛在因素導(dǎo)致修不下去，比如雙擊第一條Path 3679，可得到如下Path View：

最后一列是Blocking Code，它解釋了這個(gè)Cell不能繼續(xù)修的原因是什么。隨意點(diǎn)擊上面一個(gè)B086做參考，出現(xiàn)下圖：

它除了解釋Blocking Code的意思，同時(shí)還給出了可能的解決方案，即相關(guān)的三個(gè)變量，我們可以調(diào)整這三個(gè)變量的值來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)修復(fù)率。

由于篇幅限制，此處不展開(kāi)敘述。

P&R工具里實(shí)現(xiàn)ECO

把剛才Tweaker寫(xiě)出來(lái)的ECO tcl文件給icc2做ECO：

icc2_shell》 source ECO.icc2_high_level.tcl。

icc2執(zhí)行結(jié)果如下：

可以看到，所有的ECO動(dòng)作都沒(méi)有問(wèn)題，都被成功地執(zhí)行了。

然后檢查L(zhǎng)egality：check_legality

可以發(fā)現(xiàn)，新加的Cell和Size的Cell沒(méi)有任何的Legality的問(wèn)題。這就是Tweaker的Physical-Aware的強(qiáng)大之處。0 Displacement能讓ECO Route帶來(lái)的影響最小！

接下來(lái)做ECO 繞線：route_eco。

ECO繞線后，導(dǎo)出數(shù)據(jù)，給STARRC和PT再做一次STA分析。看看ECO后，真實(shí)的Timing如何：

可以看到，Tweaker修完后的Violation條數(shù)，和PT看到的很接近，也就是Tweaker和PT的Correlation非常好。

Tweaker提供了強(qiáng)大的、易用的腳本，所以即使是新手，上手也非?？?。同時(shí)，這些腳本經(jīng)過(guò)很多項(xiàng)目實(shí)踐，所以基本不用做什么修改，拿來(lái)即用。

同時(shí)Tweaker也提供了強(qiáng)大的Debug功能，即使是新手，也能快速分析問(wèn)題所在。

編輯：jq