棋子 · 1 天前

使用Xcelium进行低功耗仿真

1. 前言**

Xcelium使用命令行选项来启用和控制低功耗仿真。所有与低功耗仿真相关的命令选项都以-lps_前缀开头的。

Cadence建议按照以下方式来仿真带有功率信息的RTL设计。

  1. 在没有电源信息的情况下对设计进行仿真调试,也就是不带低功耗命令行选项的情况的情况下进行仿真;
  2. 利用电源信息对设计进行仿真调试,也就是使用低功耗命令行选项进行仿真;

低功耗命令选项可以在以下时间点进行指定:

  • Elaboration时
  • xrun法:使用xrun,选项会自动传递给elaborator;
  • 直接调用模式法,可以在xmelab命令行上指定选项;
  • Simulation时
  • xrun法:使用xrun,选项会自动传递给simulator;
  • 直接调用模式法,可以在xmsim命令行上指定选项;

下面分别介绍如何使用xrun法和直接调用模式法对RTL设计进行低功耗仿真。

2. 使用xrun法来低功耗仿真

要对RTL设计进行低功耗仿真,需要使用-lps_1801命令行选项指定电源信息文件(UPF)的名称和位置。xrun命令支持以下调用模式:

单步法调用模式:

>> xrun -lps_1801 <filename>.upf [xrun_options] <source_files>

在这种模式下,在单个xrun命令行上指定所有命令行选项和源文件;

多步法调用模式:

>> xrun -compile [compilation_options] <source_files>

在这种模式下,使用多个xrun命令行来编译、细化和仿真RTL设计。

3. 使用直接调用模式来低功耗仿真**

在直接调用模式下,直接使用单独命令来进行编译。细化和仿真。比如Verilog的话:

>> xmvlog [compilation_options] <source_files>

下图展示了这个模式的使用流程图。

图片

4. testbench包装器

Xcelium默认需要一个testbench包装器,这是一个小的UPF文件,它定义了testbench作用域,以及使用set_design_top和load_upf命令的root作用域及其相应的UPF文件。如下图所示,有一个UPF testbench,它有一个名为tb_top的顶层模块,一个被测设计(DUT),它的例化名为dut。如果DUT对应的UPF文件名为dut.upf,testbench包装器的名字叫作testbench.upf,那么在testbench.upf里可以包含下面的命令。

% set_design_top tb_top -testbench% load_upf dut.upf -scope dut

图片

  • 第一个set_design_top命令包括-testbench选项。它指定了testbench范围的顶层。
  • 第二个load_upf命令是dut.upf的一部分,它被testbench包装器调用。

最终在xrun命令上使用以下命令开始低功耗仿真:

>> xrun lps_1801 testbench.upf [other_options] test.v

需要注意的是,testbench包装器仅仅对低功耗仿真是必须的,并且会被Cadence设计和实现工具所忽略。

作为testbench包装器的替代方案,可以选择从xrun或xmelab命令行指定RTL设计的顶层范围以及相应的UPF文件。使用选项-lps_dut_top指定从Verilog或VHDL testbench到DUT的路径,并使用-lps_1801指定DUT对应的UPF文件。

>> xrun -lps_dut_top tb_top/dut -lps_1801 dut.upf [other_options] test.v

也就是用省了创建一个testbench.upf的文件,直接在UPF相关信息放在命令行上。

5. Dump低功耗信息到波形

为了在仿真波形上展示出低功耗信息,比如电源电压,如下图所示。

图片

需要在Xcelium里使用以下Tcl命令:

call xmDumpvars 0 xxx_tbench +allcall xmDumpon

END

作者:沪闵菜菜子
文章来源:处芯积律

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