Tweake生成Timing 文件及生成Tweaker的主脚本介绍

作为第一次使用Tweaker的新手，可能会担心Tweaker流程很麻烦。

不过无需担心，Tweaker功能丰富，而且提供了完整的、经过大量项目验证的、可以直接使用的参考流程。只要简单配置一下输入文件，就可以快速地把Tweaker运行起来。

这篇短文将手把手教大家运行Tweaker，让你们直观感受Tweaker参考流程的魅力。

Job Monitor

分析剩余没有修掉的原因

查看修复结果

P&R工具里实现ECO

Testcase介绍

这里是一个真实的设计。刚运行完icc2，拿到了route_opt的database，PTSI的结果如下：

Setup Violation有1710条，Hold Violation有816条。注：这里的条数是按Endpoint（nworst=1）算的，不是按照Path来算的。

Hold时序还可以，但是Setup有点差了。不过没关系，可以拿来试下流程，不用追求Signoff Quality的PR结果。

接下来开始搭建Tweaker的流程，一共3个步骤：生成Timing文件、生成Tweaker的主脚本和运行Tweaker修Timing。

Tweaker流程step 1：生成Timing文件

Tweaker需要读PT的Timing文件，包括SDF、TWF、Violated Path Report等。

Tweaker提供了脚本，可快速从PT的Session里dump这些文件出来。脚本在Tweaker的安装目录下：。/etc/scripts/tcl/pt，如下图（局部截图）所示：

只需要用其中一个主脚本即可。因为这个Design的STA用的是GBA Mode，所以可用如下脚本：dump_pt_to_tweaker.tcl。

用PT直接source这个脚本（需指定PT Session的位置），就能生成所有需要的Timing文件，如下图所示：

Tweaker流程step 2：生成Tweaker的主脚本

搭建Tweaker流程脚本不用从零开始，Tweaker的安装目录下，有大量的、完整的、可以直接使用的参考脚本。

从上图可以看到，基本上所有的ECO功能和主流的工艺，都有参考脚本。而我们也不用自己去挑所需的工艺或功能，Tweaker自带的Scripts Generator功能，能快速生成所需的Tweaker脚本。

在Tweaker的安装目录下（。/ect/template/twk_

utilities/special_command/script_generator），有个Script Generator的脚本，只需要去配置两个config文件：tweaker_settings.config和script_tmplate。配置完这两个文件后，就可以生成Tweaker的脚本，然后可以开始做ECO。

第一个配置文件tweaker_settings.config：用于配置Tweaker的输入（如下图）。

把lib库、lef/def、网表，还有上一步生成的Timing文件等都填进去，修Timing所需的Buffer、Delay Cell等也可以填进去。

第二个配置文件script_template：用于配置ECO的流程，比如修Timing的策略、修哪些Violation、用的什么工艺等等（如下图）。

对这个Case，PR工具可以选择icc2，STA工具选择pt。它提供了很多ECO的功能选择，这个Design可以先只修Setup和Hold。还有这个Design规模比较小，选择用twf的模式来修，可以减少ECO迭代次数。

同时可以把Job Monitor打开，方便进行Debug。

配置完两个文件后，用Script Generator生成Tweaker主脚本：

主脚本run.tcl生成后，run.tcl就会去调用所需要的各种脚本，不用我们亲自去找。接下来就可以运行Tweaker了。

Tweaker流程step 3：运行Tweaker修Timing

这一流程用一个命令即可搞定：tweaker -t -cmd run.tcl。它就能按照我们的配置，去做Setup ECO和Hold ECO。

此外，除了简单的Tweaker Flow，Tweaker还提供强大的Debug功能：Job Monitor。

Job Monitor

刚才我们在配置文件里把Job Monitor设为1，所以运行Tweaker时会自动弹出Job Monitor界面，此处可以查看ECO的进度以及其他信息。

Job Monitor里有大量非常有用的信息，比如可以看到“Task Table”里的步骤，包括它们都做了什么，每个步骤分别花了多少时间：

先是Datain，包括verilog、def、slack rpt、spef、sdf、twf等；

其次是Consistency Check，确保输入的文件没有问题；

然后开始修Setup，用了6种不同的方法去修；

接着开始修Hold，用了8种不同的方法去修；

修复结束，写ECO脚本、报告和存Session。

如果想看修Setup的6种方法分别有什么效果，可以点击左上角的“Scripts Finished”按钮，然后得到以下曲线：

由上图可见，一开始有1706个Violated Endpoints，然后Fix Setup第一个步骤将Violated Endpoints数目降到了446个，第二个步骤继续降到了347个……直到第6个步骤降到了315。然后是修Hold的步骤，可以看到修Hold时并没有损害Setup，Setup保持得非常好。

也可以看修Hold的曲线：

最开始有809个Hold Violated Endpoints。Setup修完后，Hold还有762条，保持得非常好。这是因为Tweaker在修Setup时会看Hold，同时在修Hold时也会看Setup。

Hold第一个步骤从762条修到了549条，第二个步骤修到了80条……到最后一个步骤，Hold只剩下54条了。

通过这张图，不仅能看到修复的过程及结果如何，还可以快速分析出哪些步骤是最有效的，哪些步骤是低效或者无效的，然后可以有针对性地去改进。

查看修复结果

可继续用Job Monitor查看Summary。点击Job Monitor界面上的Action Buttons -》 Tweaker QoR Info -》 QoR summary，会弹出网页格式的Summary，信息非常丰富，此处可挑一些重点看看：

在这里能快速看到，这个Design总共有224k的Instance，但在ECO Domain里只有8.5k的Instance，只占总Cell的1/3。这就是为什么ECO Domain能大大降低Memory使用和减少Runtime的重要原因之一。如果不用TWF Mode来修，而是基于slack rpt来修，ECO Domain可以继续降低到10%，Runtime还可以再加快4倍！

看修复率：

Setup：按Endpoint个数算，修复率是83%；按Total Path TNS算，修复率是90%。

Hold：按Endpoint个数算，修复率是93%；按Total Path TNS算，修复率是64%。

最后再看看ECO的Cost：

情况一目了然——总共插了1133个Cell（Buffer、Inverter、Delay Cell等），Size了32017个Cell，Cell面积约增加438.2，时间约20分钟，用了近6.7GB的Memory。

分析剩余没有修掉的原因

根据修复结果，Setup/Hold还有一些没有修掉，为什么呢？Tweaker提供了多种分析功能，可选择其中一种方法来分析——

打开Slack Review，如下图：

总共290条Setup Violated Endpoints，都在ssgnp_0p675v_125c里。其中Clock Gating占了24条，core_clock_0占了266条。

点击clock_gating_default那一行，下面就会列出这个Group所有的Violated Path。

可以看到，这些Path虽然还有Slack，但是Slack都已经有所改进（Diff这一栏是改进的值），有的改进少些（比如Path 3679，改善了17ps），有的改进了很多（比如Path 3478，改进了57ps）。

ICG的Timing本来就很难修，加上Clock Skew很大（参考Skew那一行），所以剩下的Path的确难以修复。但可以继续看看具体是哪些潜在因素导致修不下去，比如双击第一条Path 3679，可得到如下Path View：

最后一列是Blocking Code，它解释了这个Cell不能继续修的原因是什么。随意点击上面一个B086做参考，出现下图：

它除了解释Blocking Code的意思，同时还给出了可能的解决方案，即相关的三个变量，我们可以调整这三个变量的值来进一步改进修复率。

由于篇幅限制，此处不展开叙述。

P&R工具里实现ECO

把刚才Tweaker写出来的ECO tcl文件给icc2做ECO：

icc2_shell》 source ECO.icc2_high_level.tcl。

icc2执行结果如下：

可以看到，所有的ECO动作都没有问题，都被成功地执行了。

然后检查Legality：check_legality

可以发现，新加的Cell和Size的Cell没有任何的Legality的问题。这就是Tweaker的Physical-Aware的强大之处。0 Displacement能让ECO Route带来的影响最小！

接下来做ECO 绕线：route_eco。

ECO绕线后，导出数据，给STARRC和PT再做一次STA分析。看看ECO后，真实的Timing如何：

可以看到，Tweaker修完后的Violation条数，和PT看到的很接近，也就是Tweaker和PT的Correlation非常好。

Tweaker提供了强大的、易用的脚本，所以即使是新手，上手也非常快。同时，这些脚本经过很多项目实践，所以基本不用做什么修改，拿来即用。

同时Tweaker也提供了强大的Debug功能，即使是新手，也能快速分析问题所在。

编辑：jq