优化/提高modelsim的仿真速度

背景

    最近在做基于FPGA的CT图像重建算法仿真方面的工作，需要用Modelsim对算法部分的RTL代码进行功能仿真测试。

在用modelsim进行仿真时，发现仿真速度较慢，modelsim仿真1.2us的RTL代码逻辑，就消耗了物理时间约1S。我的一帧图像数据大概需要3S的代码逻辑，那么算下来对应的物理时间就是N天（没细算），顿时心凉凉了！

于是，在网上查了半天，发现现成的解决方案帖子不多，于是在一通学习和尝试后（有些方法自己现在还没有琢磨透），把经过自己测试后，能有效提高modelsim仿真速度的两种方法如下文详述。

方法一： 修改代码的仿真精度，精度越高，modelsim的仿真效率越低。

举例说明：如果RTL的testbench代码设置的初始仿真精度为1ns / 1ps(ISE默认的仿真精度)，则可以修改为1ns / 1ns。

通过降低仿真精度，modelsim的仿真效率就会得到相应的提高。

个人实测： 优化前 — 1.2us的代码逻辑需要约1S的物理时间；  优化后 — 2.4us的代码逻辑需要约1S的物理时间；

优化效果：仿真速率提升了近1倍；  （注：RTL代码的复杂程度也会影响测试结果）

参考文章说明： 方法一参考“ 加快modelsim仿真速度的方法(原创)” 一文！

原文链接地址：https://www.cnblogs.com/hfyfpga/p/4281579.html

方法二： 不打开波形实时显示（如需要观察结果，可以用文件输出或者保存波形的Tcl指令（脚本指令我自己尚未试过））

具体方法是：在Modelsim脚本输入栏（Transcript）输入对应的指令。

（备注：无论你是用FPGA软件与modelsim联调，还是Modelsim编译对应FPGA库文件后进行的单独仿真）

    输入的脚本指令为：

vsim -L xilinxcorelib_ver -L unisims_ver -L unimacro_ver -L secureip -lib work -voptargs=\"+noacc\" -t 1ns work.projdata_512_testb glbl 

1. “-L xilinxcorelib_ver -L unisims_ver -L unimacro_ver -L secureip -lib”是我使用的库文件

2. “work.projdata_512_testb glbl”是我的testbench文件，glbl是Xilinx的全局初始化文件

关键点是：  -voptargs=\"+noacc\" ，解释为：vopt是进行仿真优化，对应GUI界面的enable optimization，

"+noacc"是 args的具体参数，其含义是在仿真过程中，GUI界面不显示所有波形及相关变量信息，详细解释参见下图。

    因为波形的显示和刷新是需要占用内存的，故关闭波形显示后，能够提高modelsim的仿真速度；

个人实测：优化前 — 2.4us的代码逻辑需要约1S的物理时间；  优化后 — 3.7us的代码逻辑需要约1S的物理时间；

优化效果：modelsim的仿真速率提高了约0.5倍；

后记

      上述是我个人的摸索，虽然modelsim的仿真速度有了一定的优化和提高，但是相较于我实际算法仿真需求，还是远远不够的，非常希望相关前辈和大牛能传道解惑，谢谢！

（为了减少仿真时间，我现在只能对图像重建规模和循环次数做减法，相当于从代码源头这边修改，还是有些遗憾吧。

如果能从仿真工具这边能直接解决问题，那就更好了！）