vivado 综合时间优化（多线程设置，策略选择，增量综合）

发布时间：2024-12-23 22:41

绿化工程应综合考虑绿化设计和后期维护 #生活技巧# #园艺绿化建议# #绿化苗木选择#

1，多线程设置

在Vivado中设置线程数量主要通过Tcl（Tool Command Language）命令来实现

1.1 查看当前线程数量

在Vivado的Tcl Console界面中，输入以下命令来查看当前的编译线程数量

get_param general.maxThreads

这将返回当前Vivado设置的最大线程数。对于Windows系统，默认可能是2线程；而Linux系统则可能默认为8线程，但这取决于Vivado的具体版本和安装配置。

1.2 修改线程数量

如果你想要修改Vivado的编译线程数量，可以使用set_param命令。在Tcl Console界面中，输入以下命令并替换[number]为你想要设置的线程数（注意线程数应在Vivado支持的范围内，通常为1到某个最大值，这个最大值可能因Vivado版本和操作系统而异）：

set_param general.maxThreads [number]

例如，要将线程数设置为8，可以输入：

set_param general.maxThreads 8

程数确实会对Vivado综合的时间产生影响。在Vivado中，综合（Synthesis）是FPGA设计流程中的一个关键步骤，它涉及将HDL（硬件描述语言）代码转换为门级网表。这个过程中，Vivado会利用多个线程来并行处理代码，以加速综合过程。

1.3 线程数对综合时间的影响：

加速综合过程：增加线程数可以使得Vivado能够同时处理更多的任务，从而缩短综合所需的总时间。这对于大型和复杂的FPGA设计尤为重要，因为这些设计通常需要更长的时间来完成综合。

系统资源利用：然而，需要注意的是，增加线程数也会增加对系统资源（如CPU和内存）的需求。如果系统资源不足以支持所设置的线程数，那么综合过程可能会因为资源争用而变慢，甚至导致系统不稳定。

默认和最大线程数：Vivado在不同操作系统上的默认线程数可能不同（如Windows上可能为2，Linux上可能为8）。同时，Vivado也支持设置最大线程数，但这个最大值也受限于系统资源和Vivado版本。

设置线程数的建议：

评估系统资源：在设置线程数之前，应评估系统的CPU和内存资源，以确保能够支持所设置的线程数。
用户设置的线程数不应超过计算机的CPU核心数，因为过多的线程会导致CPU资源争用，反而降低编译效率。
除了CPU核心数外，内存大小也是限制线程数的一个重要因素。每个线程都需要一定的内存来存储数据和执行指令，因此过多的线程会导致内存不足，进而影响编译过程。逐步增加：可以从默认线程数开始，逐步增加线程数，并观察综合时间的变化。如果增加线程数后综合时间没有明显缩短，或者系统资源利用率过高，那么可能需要减少线程数。参考官方建议：Vivado的官方文档或技术支持可能会提供关于如何设置线程数的建议，这些建议通常基于广泛的测试和用户反馈。

其他因素：除了线程数之外，综合时间还受到多种因素的影响，包括HDL代码的质量、设计的复杂度、Vivado的版本和设置等。因此，在优化综合时间时，应综合考虑这些因素。

综上所述，线程数是影响Vivado综合时间的一个重要因素，但并不是唯一的因素。在设置线程数时，需要综合考虑系统资源、设计需求和其他相关因素，以达到最佳的综合效果。

以下是不同线程下同一工程综合和实现所用的时间

2线程

4线程

8线程

2，策略选择

在Vivado中，可以选择不同的综合策略来满足设计需求。例如，如果目标是减少综合时间，可以选择“RuntimeOptimized”策略，它会通过忽略一些不必要的RTL（寄存器传输级）优化来减少综合运行时间，从而在保持设计功能正确性的前提下，提高综合效率（在对设计性能有严格要求时，建议采用其他更为全面的优化策略）。

在线程都为 2的情况下

不设置 “RuntimeOptimized”策略

设置 “RuntimeOptimized”策略

3，增量综合

从Vivado 2019.1版本开始，Vivado支持增量综合，增量综合（Incremental Synthesis）是Vivado设计套件中一项强大的功能，它允许用户在设计发生局部变化时，仅对发生更改的部分进行重新综合，而不是对整个设计进行重新综合。这种方式可以显著减少综合时间，特别是对于大型设计或频繁修改的设计场景尤为有效。

3.1通过Vivado IDE图形界面设置增量综合

打开Vivado并加载设计：启动Vivado软件，并打开或创建一个FPGA设计项目。进行综合设置：在Vivado IDE中，找到综合设置选项。这通常位于“Flow Navigator”中的“Synthesis”部分，或者通过右键点击设计文件并选择“Synthesis Settings”来访问。在综合设置窗口中，找到与增量综合相关的选项。从Vivado 2019.1版本开始，Vivado支持增量综合，但具体的选项名称可能因版本而异。通常，你需要确保“Write Incremental Synthesis”或类似的选项被勾选，以便在综合过程中生成带有增量综合信息的DCP文件。执行初始综合：在完成综合设置后，执行初始综合以生成DCP文件。这个DCP文件将作为后续增量综合的参考。修改设计：在设计过程中，对设计进行必要的修改。启用增量综合：当需要再次进行综合时，Vivado将自动检测是否存在可用的DCP文件，并询问是否使用增量综合。你也可以在综合设置中手动选择使用增量综合。如果需要手动选择DCP文件，可以在综合设置窗口中找到相应的选项，并指定DCP文件的路径。执行增量综合：启动综合过程，Vivado将仅对发生更改的部分进行重新综合，而不是对整个设计进行重新综合。

3.2 通过Tcl脚本设置增量综合

以下是一个简化的Tcl脚本示例，用于设置和执行增量综合:

# 加载设计

open_project my_project.xpr

# 设置综合选项（假设存在增量综合选项）

set_property steps.synth_1.args.write_checkpoint 1 [get_runs synth_1]

set_property steps.synth_1.args.incremental_synth 1 [get_runs synth_1]

# 执行初始综合（如果需要）

launch_runs synth_1 -to_step synth_design

wait_on_run synth_1

# 修改设计（这里通常是修改源代码或约束文件）

# ...

# 加载增量综合的参考DCP文件

read_checkpoint -incremental my_reference.dcp

# 执行增量综合（注意：这里可能需要自定义Tcl命令或流程来实际执行增量综合，因为Vivado的Tcl命令可能不直接支持“增量综合”这一命令）

# 通常，Vivado会自动检测DCP文件并在综合过程中应用增量综合

# 如果需要，可以通过Tcl命令调整综合策略或设置其他相关参数来优化增量综合过程

# 注意：上述Tcl脚本中的命令和参数可能需要根据Vivado的实际版本和设置进行调整

要确认该工具是否读取了增量 checkpoint，请在生成的综合日志文件中查看“Command: read_checkpoint -incremental ./top.dcp”的消息。

3.3 增量综合的优势和注意事项

节省时间：通过仅重新综合更改的部分，增量综合可以大幅减少综合阶段所需的时间，特别是在设计实例超过一定规模时，效果尤为显著。减少QoR波动：对于小的改动，增量综合能够尽可能地减小质量结果（Quality of Results, QoR）的波动，保持设计的稳定性和一致性。增量综合的效果可能受到设计更改的具体内容和范围的影响。如果设计更改较大或涉及关键部分，增量综合可能无法完全满足需求，此时可能需要考虑进行全面综合

使用增量综合后