交互式模式下启用 SAI（SoC 架构信息）的操作解析

一、交互式模式启用 SAI 的核心逻辑与流程

在交互式模式下启用 SAI（SoC Architecture Information）是通过命令行逐行输入指令，动态构建芯片架构模型并实时查看反馈的操作方式。其核心优势在于灵活性高，适合设计早期的单场景探索与命令调试，具体流程如下：

二、关键操作步骤与命令详解

1. 启动 SAI 功能（read_sai）

   • 作用：启动物理设计环境并进入 SAI 交互模式。
   • 命令格式：

     tcl

     read_sai  # 无参数时进入SAI交互模式
     

   • 执行效果：
     • 控制台显示 SAI 交互提示符（如SAI> ）；
     • 允许逐行输入 SAI 相关命令，实时构建设计数据库。

2. SAI 交互命令示例

   • 创建模块（create_module）：

     tcl

     create_module -name cpu_core -area 15000 -shape rectangle  # 创建CPU模块
     

   • 定义连接关系（connect）：

     tcl

     connect -src cpu_core/data_out -dst ddr_ctrl/data_in -width 64  # 连接数据总线
     

   • 添加宏单元（add_macro）：

     tcl

     add_macro -name l2_cache -library mem_lib -size 2MB  # 添加缓存宏单元
     

   • 查看帮助（–help）：

     tcl

     create_module -help  # 查看命令参数说明
     

3. 结束 SAI 会话（end_sai）

   • 作用：退出 SAI 交互模式，返回常规 Innovus 命令环境。
   • 命令格式：

     tcl

     end_sai  # 终止SAI输入
     

   • 注意事项：
     • 无论交互式还是脚本模式，end_sai均会终止 SAI 会话；
     • 会话结束后，已创建的 SAI 模型会保留在设计数据库中。

三、时序验证与 GUI 布局操作

1. 时序准备检查（timeDesign –prePlace）

   • 作用：在布局前验证 SAI 模型的时序可行性。
   • 命令示例：

     tcl

     timeDesign -prePlace  # 基于SAI模型执行时序分析
     report_timing -slack_threshold -0.1  # 查看时序违规路径
     

2. 启动物理设计 GUI

   • 操作流程：
     1. 完成 SAI 模型构建后，输入gui命令打开图形界面；
     2. 在 GUI 中执行模块布局（Floorplan）：
        • 拖拽模块至指定位置；
        • 可视化查看模块间连接与时序路径；
        • 实时更新布局对拥塞和时序的影响。

四、交互式模式与批处理模式的对比

模式	交互式模式（Interactive Mode）	批处理模式（Batch Mode）
操作方式	手动逐行输入命令，实时获取反馈	通过脚本自动执行，无需人工干预
灵活性	高（可随时修改命令、中断流程）	低（脚本编写后需重新运行）
效率	适合单方案调试（如模块连接验证）	适合多方案批量处理（如 10 种架构对比）
错误处理	实时报错，便于快速定位（如命令拼写错误）	需在脚本中添加错误捕获（如catch命令）
典型场景	设计早期的架构探索、新命令学习	设计后期的多场景回归测试、自动化流程

五、交互式模式的最佳实践

1. 分阶段构建模型

   • 按 “模块定义→连接建立→约束设置” 的顺序逐步输入命令，每步验证模型状态：

     tcl

     read_sai
     create_module -name cpu ...  # 第一步：创建模块
     create_module -name ddr ...
     connect -src cpu -dst ddr ...  # 第二步：定义连接
     set_timing_constraint -clock freq 2.5GHz ...  # 第三步：添加时序约束
     end_sai
     

2. 实时可视化验证

   • 在命令行中穿插执行 GUI 相关命令，同步查看模型物理表现：

     tcl

     read_sai
     create_module -name gpu -area 20000 -location 4000 3000
     gui  # 打开GUI查看模块位置
     add_macro -name mem -location 6000 3000  # 返回命令行继续建模
     

3. 命令历史与复用

   • 使用history命令查看已输入的命令，复制重用或修改：

     tcl

     history 10  # 查看最近10条命令
     # 复制并修改之前的create_module命令
     create_module -name npu -area 18000 ...
     

六、常见应用场景示例

1. 新架构探索与验证

   tcl

   read_sai
   # 定义异构计算架构
   create_module -name cpu_core -type hard -area 15000
   create_module -name npu_core -type soft -area 20000
   connect -src cpu_core -dst npu_core -bus axi4 -width 128
   set_power_domain -module {cpu_core npu_core} -voltage 0.8V
   end_sai
   gui  # 在GUI中查看架构布局
   

2. IP 接口兼容性调试

   tcl

   read_sai
   # 加载IP模块并验证接口
   create_module -name ddr_ctrl -from_ip_lib -version 5.0
   create_module -name cpu -user_defined
   connect -src cpu/data -dst ddr_ctrl/data -width 64
   check_interface_timing -src cpu -dst ddr_ctrl  # 实时检查时序兼容性
   end_sai
   

总结

交互式模式下启用 SAI 提供了灵活的架构建模方式，适合设计早期的探索性工作与命令调试。通过read_sai进入交互环境后，可逐行输入模块创建、连接定义等命令，并实时通过 GUI 或时序分析命令验证模型可行性。该模式与批处理模式形成互补，前者用于单场景精细调整，后者用于多场景批量验证，共同支撑复杂 SoC 的架构设计与物理规划。