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In-place MBFF實現(xiàn)

相較于僅基于邏輯連接的MBFF封裝，如果考慮到布局的實際情況，那么就有physical aware的in-place的MBFF封裝實現(xiàn)，這種思路可以應(yīng)用在常見的DCT/DCG/genus_PLE 等綜合流程。
和in-compilre相比，這種in-place的MBFF封裝，最大的優(yōu)勢，就是physical aware。譬如如下示意圖：

可見，工具將距離較近的SBFF封裝成了MBFF，簡單而言，工具的在封裝MBFF時候會更為謹(jǐn)慎（嚴(yán)苛），相應(yīng)的MBFF的封裝比率也自然會下降。

這里以DCT為例，它提供了一種in-place的MBFF實現(xiàn)方式：一種基于綜合結(jié)果的MBFF封裝方法。具體實現(xiàn)方法如下

set_multibit_options -mode none compile_ultra -gate_clock -scan -spg identify_register_banks source MBFF_SCR compile_ultra -gate_clock -scan -incremental -spg

和In-compile相比，這里需要注意兩個地方

在compile命令中，跳過MBFF封裝步驟
使用spg模式運行compile命令
基于綜合結(jié)果使用命令identify_register_banks，完成MBFF的in-place體交換。效果見下圖：

PS：封裝后的MBFF的坐標(biāo)，是在原始SBFF的中間位置
MBFF優(yōu)化后，需要使用compile -incremental進行進一步增量優(yōu)化，來平抑MBFF帶來的QoR影響

這種in-place的MBFF替換有下列好處

基于實際物理布局的情形進行MBFF有效替換：

相較常規(guī)的MBFF有了物理布局影響的考量，可以有針對性地進行MBFF封裝，這個對于最終的物理實現(xiàn)有很好的幫助
傳統(tǒng)的in-compilre的MBFF封裝，先做封裝，再做優(yōu)化，這樣很有可能導(dǎo)致優(yōu)化受限

可選擇的基于WNS的封裝方式，可以有效控制MBFF封裝對WNS的影響

綜上可以看出，如果是使用了in-place方式進行MBFF優(yōu)化，那么這個布局的結(jié)果，一定是要傳遞給后端版圖工具，所以需要SYN和APR聯(lián)動起來，S家的流程如下：

# SYN flow: dc_shell> set hdlin_infer_multibit never\|default_none
dc_shell> compile_ultra -gate_clock -scan -spg dc_shell> identify_register_banks 
dc_shell> compile_ultra -gate_clock -scan -incremental -spg dc_shell> write_file -format ddc -hierarchy top.ddc #APR flow: icc_shell> create_mw_lib ...
icc_shell> read_ddc
icc_shell> ...... icc_shell> place_opt_design -spg ......

可以看到。S家是通過SPG flow將此信息緊密聯(lián)動的，所以說，如果用戶使用了in-place的MBFF的流程，那么需要使用SPG流程完成這個信息的有效傳遞。相較傳統(tǒng)的in-compile的MBFF流程，MBFF的對APR實現(xiàn)的挑戰(zhàn)會變小。

APR階段的MBFF封裝

從上述的描述可以看到，綜合里邊可以有效地處理MBFF的封裝實現(xiàn)。對應(yīng)的，基于MBFF的封裝原理，除過上述SPG的MBFF流程外，APR階段也可以自己對MBFF進行封裝，以實現(xiàn)PPA的優(yōu)化。市面上常見的APR工具是S家ICC/ICC2和C家的innovus，這兩個工具都可以對MBFF進行封裝，原理是類似的，具體描述見下：

ICC flow

基于對place 步驟的拆解，這里可以分為三個方法

Flow1：SPG flow，參見上述綜合的In-place MBFF封裝方法
Flow2：coarse placement MBFF flow

icc_shell> create_mw_lib ...
icc_shell> read_verilog
icc_shell> ...... icc_shell> set_banking_guidance_strategy \ -input_map_file MBFF_map.file \ -register_group_file MBFF_reg_grp.rpt \ -output_file MBFF_assembly.tcl
icc_shell> create_placement ...... icc_shell> source ./MBFF_assembly.tcl
icc_shell> place_opt_design -skip_initial_placement ......

先配置MBFF的應(yīng)用策略，再創(chuàng)建粗布局（coarse placement），工具這個時候會根據(jù)粗布局的結(jié)果，構(gòu)建MBFF封裝方式，這個和in-place的MBFF封裝流程類似，然后用戶將導(dǎo)出的文件MBFF_assembly.tcl讀入，完成MBFF的封裝動作。最后使用place_opt_desing進行增量式優(yōu)化，完成MBFF的封裝實現(xiàn)。上述的兩個輸入文件：MBFF_map.file和MBFF_reg_grp.rpt都是在DC工具通過命令write_multibit_guidance_files來導(dǎo)出，以便指導(dǎo)ICC的MBFF封裝方式。

Flow3：place_opt MBFF flow

icc_shell> place_opt 
icc_shell> set_banking_guidance_strategy \ -input_map_file MBFF_map.file \ -output_file MBFF_assembly.tcl
icc_shell> create_banking_guidance
icc_shell> source MBFF_assembly.tcl
icc_shell> psynopt

基于SBFF的網(wǎng)表，完成正常的place_opt，然后基于物理布局結(jié)果，進行MBFF的封裝實現(xiàn)，最后再做一次增量優(yōu)化，即可完成MBFF的優(yōu)化實現(xiàn)過程。如下圖示例：

INVS flow

相較于S家的多個流程的選擇，C家的流程比較簡單，這個也符合兩家一貫的風(fēng)格，S家細致貼心，C家直接高效。C家除過對MBFF的封裝（merge）以外，也會支持對MBFF打散（split），這些只需要在place階段進行直接配置就好

invs_shell> setOptMode \ -multiBitFlopOpt {true| false | mergeOnly | splitOnly} \ -multiBitFlopOptIgnoreSDC {true | false}

其中：

multiBitFlopOpt==true： timing_driven 下的MBFF封裝和打散 multiBitFlopOpt==false： 禁止MBFF操作，數(shù)據(jù)庫里邊已有的MBFF不受影響 multiBitFlopOpt==mergeOnly： timing_driven 下做MBFF的封裝操作 multiBitFlopOpt==splitOnly： timing_driven 下做MBFF的打散操作

任何階段設(shè)置了setOptMode配置，任何階段使用place_opt_design | optDesign等命令，都會根據(jù)這個設(shè)定進行相應(yīng)的優(yōu)化，這個選項也會被完整地保存在invs的數(shù)據(jù)庫中。在invs的任何優(yōu)化后的數(shù)據(jù)庫中，可以使用命令reportMultiBitFFs -statistics 對MBFF的替換結(jié)果進行統(tǒng)計報告：

這個評價系統(tǒng)和DC有一些相似之處，但是對于MBFF替換比率的表達，這里采用了Bit Per Flop：平均計算下，單個FF可以承擔(dān)的FF bit數(shù)量。這個值越高，說明MBFF的替換比率就越高，反之亦然。Invs還提供了一個pin map的報告文件，（PS：這個需要在invs的session里邊導(dǎo)出），命令是：dumpMultiBitFlopMappingFile。這個可以生成