PrimeTime指南——概述和基本流程

        PrimeTime（PT）是Synopsys的sign-off quality的静态时序分析工具。PrimeTime可以集成于逻辑综合和物理综合的流程，让设计者分析并解决复杂的时序问题，并提高时序收敛的速度。

一、概述

        PT最大的两个特点是：

1. 基于时序路径进行分析
2. 由约束（constraint）驱动

        PT可以进行一系列的时序检查

        有一些额外的检查可以在库中指定，例如：
        clock separation：这是对主/从锁存器的约束，在两个时钟之间的最小要求的时钟间隔，以避免锁存器成为transparent。
        nonsequential：这类似于两个数据引脚之间的数据到数据的设置和保持检查。

• constraint check：由使用者指定的约束检查（如 set_output_delay）
• library check：由供应商在库中为特定的子单元指定的检查（如 setup/hold）

        STA是基于时序路径进行检查的，在STA中，对时序路径的定义如下：

        一共有四类路径，我们使用report_global_timing命令就可以查看违例的时序路径：

        此外，我们可以使用report_analysis_coverage命令来查看一个简单的汇总报告：

        PT具有非常多的功能，而在使用PT之前，我们首先要知道PT的使用要求，即其最基本的输入要求：

         其中，SPEF 是 IEEE标准的寄生交换格式，GPD是synopsys公司寄生交换格式。

二、PT 的 Analysis Flow 

        PrimeTime的时序分析主要有以下几步：

1. 载入设计与相关库文件
2. 读入相关寄生参数
3. 载入约束文件，包括时序约束
4. 进行分析并产生报告
5. 保存session
6. 退出
7. 恢复session

        这个STA流程需要反复迭代进行，直到达到sign off的要求。 

1、读入设计与相关库文件

        使用read_verilog命令即可读入设计文件，而current design命令是用来设置Top的。

         其中，list_designs的标识含义如下：

• * ：指明该design是current design
• L：指明该design已经链接
• N：指明该design不在memory中（未载入PT中）
• l：指明该design部分链接

        在PT读入设计及相关库文件之前，常常设置两个路径变量，以方便地解决文件查找的问题：

        1、指定Prime Time搜索设计、逻辑库和其他设计数据的目录，如时序模型。通过设置search_path变量来完成此任务：

pt_shell> set_app_var search_path "目录路径"

        Prime Time会按照你指定的顺序搜索这些目录。

        2、通过设置 link_path 变量来指定 PrimeTme 在设计层次中寻找库文件。

pt_shell> set_app_var link_path "目录路径"

        该变量可以包含短线（-）、库名和文件名。*指示PrimeTime在内存中搜索设计。Prime Tme按照你指定的顺序搜索库。主库是link_path中的第一个库。

        使用link_design就可以读入相关的库文件：

 2、读入相关寄生参数

        利用read_parasitics命令即可读入寄生参数相关文件，使用-format即可指定读入的文件格式：

        PrimeTime支持以下格式的文件：

1. Galaxy Parasitic Database(GPD)
2. Standard Parasitic Exchange Format(SPEF)
3. Detailed Standard Parasitic Format(DSPF)
4. Reduced Standard Parasitic Format(RSPF)
5. Milkyway(PARA)

         PrimeTime推荐使用GPD以及SPEF格式的文件。

        在读入寄生参数后，我们可以利用以report_annotated_parasitics命令来检查寄生参数标记的情况：

         需要注意的是，read_parasitics命令会自动显示该报告，我们也可以在read_parasitics时检查PARA- RC-Warnings。

        任何未被标记的pin to pin nets都需进一步检查。Driveless 和Loadless nets 通常是未使用的pin造成的，这些未标记的nets一般来说是正常的。

3、读入约束文件

        使用read_sdc读入设计约束文件：

         再读入约束文件后，需要进行约束完整性的检查，使用check_timing -verbose命令：

         最后，一些单周期静态STA的例外情况有以下几种，即需要单独进行分析：

1. False path
2. Multi-cycle path
3. set_max_delay and set_min_delay

        而没有正确指定的例外情况需要忽略，使用report_exceptions -ignore命令进行查看：

 4、进行分析

         PBA： Path Based Analysis

        在save_session前运行PBA选项可以避免在恢复session后重新计算。

         而使用report_timing命令，配合其选项可以产生更详尽的报告：

         GBA：Graph Based Analysis

5、保存session

        使用save_session可以保存session

pt_shell>save_session $session_directory

        一个保存好的session包含以下信息用于恢复。

1. 链接的设计和加载的库
2. 时钟、时序例外和其他约束条件
3. 操作条件
4. 反标SDF的延迟和寄生参数
5. 变量设置
6. 网表编辑（insert buffer、size cell、swap cell）。
7. 分析数据
8. 交叉耦合（cross-coupled）的延迟数据和噪声数据

        其目录格式如下（以orca项目为例）：

6、退出

        一般使用以下命令完成退出

     

        当然，也可以单独使用这两个指令：

7、恢复session        

        使用restore_session可以保存session

pt_shell>restore_session $session_directory

三、配置文件及脚本

        setup file是PrimeTime的配置文件，其文件名为 .synopsys_pt.setup，当PT运行时会自动执行，完成配置工作。

        setup file一共有三个层级，其优先级如下：

        可以使用synopsys提供的RMgen（reference methodology generate）工具生成PT运行脚本的模板：

        其中，pt.tcl就是PT的运行脚本，其内容如下: