时序优化问题请教

acterone · 发表于 2012-7-12 21:48:30

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设计模型如上图，实现功能为乘完后相加，其中每个乘法器为16bit*24bit，这样的乘法器共有20个，后级为一个输入个数为20的并行加法器，实现在150M时钟下的流水作业，但是在约束时钟后，时序分析报告里面乘法输出nod到并行加法器输入Nod之间路径的 setup余量为-2.126ns，请问像这种设计该如何约束，才能保证在150M的时钟下正常工作。望高手指教~
说明：用timequest 分析路径时，相应路径的逻辑级数为94级，其中有一级的fanout 有100000多个。

kikky1986 · 发表于 2012-7-12 23:30:32

我的想法如下：
1.首先更改下乘法器IP核，在例化时选择两级流水输出，若已经有了则忽略这一步
2.把20输入的加法改为逐级两两相加，最好在每一级的后面用寄存器输出；这样中间可能会增加5级流水，因此你需要调整下相关的时序保证功能没有发生改变。
这样做了之后，相当于把你的大的组合逻辑通过时序流水拆成小的时序逻辑，如果你的片子支持的速率远大于150M,那么修改后时序应该不难通过。

eaglelsb · 发表于 2012-7-13 09:52:07

LS说得有理，就采用这种流水线方式。

另外，你使用了20个乘法器资源，这个占用有点多，你现在的输入数据是每个时钟都有数据进来吗？如果不是，可考虑乘法器复用，减少资源消耗。

acterone · 发表于 2012-7-13 20:50:03

本帖最后由 acterone 于 2012-7-13 20:51 编辑

回复 2# kikky1986
你说的把后级20路并行加法器拆分的方法，好像只能改变加法器这一级的最大延迟，但是我感觉我的问题在于，乘法运算耗时太长，这样下一个时钟上升沿到来时，即加法器将要锁存数据时，要锁存的乘法结果还没到来（加法器的data_require 早于data_arrive 2点几秒），所以我感觉我的问题应该在于优化前级的乘法器，而不是后级的加法器，只是个人感觉，希望你能答疑~
另外不知道能否讲下，在对乘法器进行例化时，lantcy 这个参数对乘法器的影响是什么？我只知道从结果上看，相当于延迟了整数个时钟周期，好像该参数值越大，占用的资源就越大。

kikky1986 · 发表于 2012-7-14 22:17:38

回复 4# acterone

时序分析报告里面乘法输出nod到并行加法器输入Nod之间路径的 setup余量为-2.126ns，

想问下你例化的乘法器的IP核中有流水么，也就是lantcy，你设置了几那么乘法器的输出相对于输入就会延时几拍，一般要求此值至少为2，当然会增加LE的资源，增加的数目为延时数*数据位宽；
如果你例化时有的话，并且芯片本身也支持150M的速率的话，那至少这一级是不会有时序问题的。

tiangua · 发表于 2012-7-15 20:15:32

为什么不用芯片的DSP资源，里面有乘加器啊。

acterone · 发表于 2012-7-15 22:24:53

回复 5# kikky1986
在乘法器例化时，lantcy我设置的为1。设置为1可有时序问题？

acterone · 发表于 2012-7-15 22:29:21

回复 6# tiangua
我用的就是芯片自带硬核（dsp block)，使用的芯片是stratix 4 系列530芯片。实现100点复数乘法在150M下的流水作业。

czjcz11 · 发表于 2012-7-15 22:57:04

你可以试一下单独跑乘法器，看能最快达到多少，是否芯片本身支持不到呀？

tiangua · 发表于 2012-7-15 23:13:42

芯片本身到150M是没有问题的，看一下时序不满足的路径，如果是DSP和DSP硬核之间的路径，可以考虑中间打拍，或者增加latency。

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