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达到 Fmax 目标

概述

在高速设计中实现 fMAX 目标，是硬件设计周期中最具挑战性的环节之一。Vivado™ 带来了独特的功能，如报告 QoR 评估 (RQA)、报告 QoR 建议 (RQS) 以及智能设计运行 (IDR) 等，其可帮助您收敛时序。使用 RQA、RQS 和 IDR，将帮助您在几天（而非几周）内实现性能目标，这可带来巨大的生产力收益。

报告 QoR 评估 (RQA)

 

报告 QoR 评估 (RQA) 特性可预测设计达到时序目标的可能性。它报告了一个从 1 到 5 的简单分数，表示可能性的程度，1 表示可能性最低，5 表示可能性最高。除了评估分数外，RQA 还指出了带来该分数的问题类型，对方法违规进行了总结，并提出了改善低评分的下一步建议。在编译过程的早期运行时，RQA 有助于确定是继续编译，还是在编译成功机会很小的时候，避免浪费精力。

得分 预测
1 设计不会完成执行
2 设计将完成执行，但不会达到性能目标
3 设计达到性能目标的几率很小
4 如果使用一些有针对性的指令来运行，设计应该能达到性能目标
5 设计将达到性能目标

报告 QoR 建议 (RQS)

此外，Vivado ML 版还随附带了另一个实用程序，称之为报告 QoR 建议 (RQS)。在评估较差时，可运行 RQS 来获得如何改进设计的建议，以实现时序收敛。您可以使用 RQS 来提高您的分数，比如从 1/2/3/4 提高到一个更优的分数，以增加达到性能目标的几率。

RQS 报告包括对 UltraFast 方法报告 (report_methodology) 中关键、警告和咨询问题的总结。如果您还没有运行方法报告，就会得到运行和检查报告的提醒。解决和修复方法报告中的问题，是确保设计能够符合性能要求的第一步。

新增的 RQS 优势是，其不仅可分析设计中限制性能的问题，而且还可生成纠正约束和工具选项，从而可让设计快速达到性能目标。

如欲了解有关使用 RQA 和 RQS 实现自动设计收敛的更多详情，请参见 UG906 第 8 章。

智能设计运行(IDR)

智能设计运行 (IDR) 是一个自动时序收敛流程，可帮助您满足时序要求。该功能以增加编译时间为代价，显著提高了生产力，编译时间 比默认 Vivado 编译时间多 3 至 5 倍。

Vivado 使用机器学习 (ML) 优化的学习来估算延迟、拥塞和建议限制条件，其可帮助设计达到时序目标。用于时序收敛的 IDR 是一种积极的时序收敛执行运行，其目标是达到设计的性能目标。

IDR 执行这些 ML 策略预测的工具选项和指令。通过运行这些 ML 策略，任何单次运行的 QoR 波动都会得到缓和。

IDR 分为 3 个阶段：
IDR 分为 3 个阶段：

下面的基准测试显示了 Versal 单片器件 Vivado ML Edition 2023.1 版中的 IDR 结果。红线显示的是 IDR 运行相对于基线运行的改进百分比。蓝色条显示的是 45 个客户设计，平均改进 8%。

IDR_Benchmark_versal

在 2023 年 3 月 26 日之前，Vivado 工程团队使用 Vivado ML 软件工具 2023.1 版对客户的 45 项 Versal 设计进行了测试，对在智能设计运行 (IDR) 模式下运行和不在该模式（在默认模式）下运行的情况进行了比较。结果反映了所有设计的单次测试运行，差异计算和平均。实际结果可能因每个设计、系统配置、软件版本等而异。