（數字IC）低功耗設計入門（二）——功耗的分析
前面學習了進行低功耗的目的個功耗的構成，今天就來分享一下功耗的分析。由於是面向數字IC前端設計的學習，所以這裏的功耗分析是基於DC中的power compiler工具；更精確的功耗分析可以采用PT，關於PT的功耗分析可以查閱其他資料，這裏不涉及使用PT的進行功耗分析。
(1)功耗分析與流程概述
上一個小節中講解了功耗的構成，並且結合工藝庫進行簡要地介紹了功耗的計算。但是實際上，我們根本不可能人工地計算實際的大規模集成電路的功耗，我們往往借助EDA工具幫我們分析電路的功耗。這裏我們就介紹一下EDA工具分析功耗的(普遍)流程，然後下一小節我們將介紹低功耗電路的設計和優化。
①功耗分析流程的輸入輸出
功耗分析的流程(從輸入輸出關系看)如下所示:
上面的圖中，需要四種東西:
·tech library:這個就是包含功耗信息的工藝庫了，比較精確的庫裏面還應該包含狀態路徑(SDPD)信息，代工廠提供。
·netlist:設計的門級網表電路，可以通過DC綜合得到。
·parasitic:設計中連線等寄生參數，比如寄生電容、寄生電阻，這個一般是後端RC寄生參數工具提供，簡單的功耗分析可以不需要這個文件。
·switch activity:包含設計中每個節點的開關行為情況，比如說節點的翻轉率或者可以計算出節點翻轉率的文件。這個開關行為輸入文件是很重要的。這個開關行為可以有不同的形式提供，因此就有後面不同的分析功耗的方法。
（註意，不管使用什麽方法進行功耗分析，功耗分析的時候，輸入設計文件的都是門級網表文件）
②開關行為的一些概念
說到開關行為，我們前面的翻轉率也是一種開關行為。此外我們還有其他關於開關行為描述的概念，這裏我們通過舉例說明，如下圖所示:
·翻轉(次)數:邏輯變化的次數，上圖中信號的翻轉數為3.
·翻轉率:前面也有相關介紹，這裏重提一下，翻轉率是單位時間內信號(包括時鐘、數據等等信號)的翻轉次數。上圖中翻轉率為3/6 = 0.5(6個時間間隔內，翻轉了3次)
·T1,T0:(節點)信號的邏輯值為1和0的持續時間，上圖中T1為4，T0為2。
·靜態概率(static probability ，SP)
③開關行為(文件)情況表示
前面我們說到了功耗的分析需要開關行為的情況，一般就是指每個節點的翻轉率情況，我們有下面方式設置翻轉率:
·直接命令進行:例如命令:
set_switching_activity -static 0.2 -toggle_rate 20 -period 1000 [all_inputs]
這時，翻轉率設置的節點是輸入，響應的翻轉率為:Tr = 20/1000 = 0.02GHz
·SAIF文件:即switching activity interchange format，開關行為內部交換格式文件，用於仿真器和功耗分析之間交換信息的ASCII文件(美國標準信息交換碼文件)。
·VCD文件，即value change dump 文件，它也是一個ASCII文件，文件中包括了一個設計中所選擇變量值的變化信息，這些信息通過在仿真testbench中使用“VCD系統函數”得到。
在Synopsys的低功耗設計流程裏面，可以使用power compiler（包含在design compiler中）進行功耗分析。我們可以通過命令來定義節點的翻轉率的方法來分析功耗----稱為無向量(vector-free)分析法;由於SAIF文件和VCD文件可以通過對電路仿真得到，它們是仿真接口格式文件，因此也可以通過VCS仿真器產生SAIF或者VCD文件的方法分析功耗。當要分析的結果比較精確時，一般使用SAIF文件或者VCD文件（VCD文件通過相關命令轉換成SAIF文件，而後使用SAIF進行功耗分析）。
(2)無向量分析法
前面我們說到，無向量分析法就是通過命令來定義節點的翻轉率的方法來分析功耗。我們先來逐條學習需要什麽的命令，然後在後面進行舉例說明無向量分析法的腳本。
在學習設置翻轉率的命令之前，我們先來了解一下什麽是設計的傳播起點和黑盒子。我們定義傳播的起點為設計的輸入端和黑盒子的輸出端，黑盒子是指在工藝庫裏沒有功能描述的單元（比如ROM 、RAM或者一些IP核）。例如對於下面的設計中：
上面的設計有三處起點，一處是整個設計的輸入端，一處是黑盒子的輸出端，還有一處是某個單元的輸入端。最後一處的起點不包含在我們的定義中，但是我們也把它當做起點，因為這是被標記了翻轉率，這個我們後面進行講解。
利用無向量分析法分析功耗時，我們不必提供設計內部節點的翻轉率，而是通過設置起點的翻轉率就行了。我們有兩種方法設置翻轉率，一種是通過設置翻轉變量，一種是通過標記的方法。下面我們就來介紹如何通過這兩種方法進行設置翻轉率。
①設置翻轉變量
在power compiler中，可以設置下面的兩個翻轉變量進行設置翻轉率：
power_default_toggle_rate
power_default_static_probability
下面就來介紹一下這兩個變量（主要介紹power_default_toggle_rate）。
power_default_toggle_rate:其用法我們可以在DC中進行man一下，這個變量設置設計中默認使用的翻轉率。定義方式是：
set power_default_toggle_rate 翻轉值
翻轉值默認是0.5。這個翻轉值不是翻轉率，這個變量定義的翻轉率是個相對的值：
·如果設計定義了時鐘，這個power_default_toggle_rate變量定義的翻轉率就以最快的時鐘為參考，比如翻轉值為0.5時，設計中最快的時鐘為10ns，那麽翻轉率Tr = 0.5/10ns = 0.05GHz，也就是整個設計中默認的翻轉率是0.05GHz。
·如果設計中沒有時鐘，那麽就會以工藝庫中的時間單位作為參考，例如工藝庫中的時間單位是ns，翻轉值為0.5，那麽翻轉率Tr = 0.5/1ns = 0.5GHz。
power_default_static_probability：這個設置的是默認的靜態概率，也就是起點的邏輯值是1的概率。至於靜態概率，這裏就不詳細描述了。這兩個變量的默認翻轉值都是0.5，翻轉率是很大的，一般情況下需要減小一點，比如設置為0.01和0.02這樣的。
一般情況下，默認的翻轉率是設置在起點上的，也就是說起點的翻轉率用的是power_default_toggle_rate這個變量設置的翻轉率，內部節點的翻轉率可以通過傳播得到，如下圖所示：
需要說明的是，傳播不可以穿過沒有功能描述的黑盒子，也就是不能通過傳播的方式得到黑盒子的輸出翻轉率，因此我們在最前面就定義了，將黑盒子的輸出當做起點，這樣其他節點的翻轉率可以通過傳播得到（包括黑盒子的輸入），黑盒子輸出的翻轉率通過默認設置的翻轉率得到，我們就得到了設計中所有節點的翻轉率。
②標記翻轉率
上面的方式設置的是默認的翻轉率。當我們需要為某個節點標記某個指定的翻轉率，而不是使用默認的翻轉率時，我們就用到了標記頻率，如下圖所示：
單元A的輸入端口標記了特定翻轉率，比如說0.04GHz。標記的翻轉率比傳播的翻轉率優先級更高，被標記翻轉率的節點將作為一個新的起點，這就不屬於起點的定義，但還是叫它為起點的原因。標記翻轉率之後，這個單元後續的節點的翻轉率將通過這個新標記的翻轉率傳播得到。
設置標記翻轉率（簡稱設置翻轉率）的命令主要有兩條：
set_switching_activity 和 set_case_analysis，下面就來講解一下這兩條命令的意思。
set_switching_activity ：設置某個節點的翻轉率和靜態概率，在使用無向量分析法估算功耗的時候，這個命令被廣泛使用，越多的節點上被標記翻轉率，估算功耗的精度就越高。命令和選項如下所示：
set_switching_activity
[-static_probability static_probability]
[-toggle_rate toggle_rate]
[-state_condition state_condition]
[-path_sources path_sources]
[-rise_ratio rise_ratio]
[-period period_value | -base_clock clock]
[-type object_type_list]
[-hierarchy]
[object_list]
[-verbose]
下面來簡單介紹一下常用的幾個選項，詳細的介紹可以通過man set_switching_activity獲取。
-static_probability ：設置靜態概率。
-period period_value | -base_clock clock：設置時鐘（周期），-period和 -base_clock只能設置其中一個。
-toggle_rate：設置翻轉值，與-period或者 -base_clock相關聯。翻轉率Tr等於：用-base_clock選項指定的時鐘周期裏面的翻轉數目 或 用-period選項指定的時間段裏的翻轉數目；當沒有這個設置兩個選項時，將使用工藝庫裏面的時間單位，即翻轉率等於在每個庫單位時間內的翻轉數目。
下面來舉例說明這個命令的用法：
例一：
create_clock CLK -period 20
set_switching_activity -base_clock CLK -toggle 0.5 -static 0.015 [all_inputs]
上述命令設置了時鐘周期為20ns，然後命令使用的是-base_clock的選項，所有輸入端的翻轉值為0.5，靜態概率為0.015，於是得到翻轉率Tr=0 .5/20=0.025 GHz
例二：
set_switching_activity -period 1000 -toggle 25 -static 0.015 [all_inputs]
上述沒有創建時鐘，但是使用了period選項，意思是1000個周期內翻轉了25次，於是我們就可以得到所以輸入的翻轉率Tr=25/1000=0. 025 GHz
例三：
set_switching_activity -toggle 0.025 -static 0.015 [all_inputs]
上述命令中，-period和 -base_clock這兩個選項都沒有使用，這個時候就跟工藝庫裏面的時間單位有關了，若庫中時間單位為ns,那麽我們就得到翻轉率Tr=0.025 /1 = 0.025 GHz
上面講解了set_switching_activity ，下面我們就來講解一下set_case_analysis。
set_case_analysis 用來指定一個靜態邏輯值，也就是設置信號為常數，不進行翻轉；設計裏面的一些信號需要這樣子設計，例如復位信號，設置如下所示：
set_case_analysis 1 [get_ports reset]
則設置了reset的值常為1.
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上面我們講解了設置翻轉率的方法，下面舉例說明一下如何綜合使用這兩種翻轉率。例如對於下面的設計：
翻轉率的設置要求如下所示：
1.正確地定義時鐘;
2.使用set_case_analysis命令設置常數控制信號reset;
3.在傳輸起點設置翻轉率，在輸入端和黑盒子輸出端設置任何已知的翻轉率，其他的起點將使用默認的翻轉率。
4.讓工具在設計中把翻轉率傳播下去
上面的沒有要求具體的翻轉率，因此我們可以設置我們想要的翻轉率，根據上面的要求，我們編寫相應的tcl腳本如下所示：
create_clock -p 4 [get_ports clk}
set_case_analysis 0 reset [get_ports reset]
set_power_default_toggle_rate 0.003
set_switching_activity -tog 0.02 a
set_switching_activity -tog 0.06 b
set_switching_activity -tog 0.11 x
上面的腳本中，設置了周期為4(ns)的時鐘，然後利用set_case_analysis命令，設置reset端口為常數；翻轉值為0.003，那麽對應的翻轉率為0.003/4ns，這個是默認的翻轉率；然後利用set_switching_activity命令指定a、b、x的翻轉值，其翻轉率為 翻轉值/4ns。
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前面介紹了無向量分析法進行功耗分析，在介紹一下使用SAIF文件的方法進行功耗分析之前，我們先來介紹一下綜合不變物體和綜合變化物體的概念，下圖為一個電路的RTL設計和門級設計：
根據定義，在綜合前和綜合後，設計中的寄存器數目和寄存器的結構是不變的，輸入/輸出端口和層次邊界是不變的，設計中的黑盒子是不變的。這些不變的物體稱為綜合不變物體(Synthesis Invariant Objects，有時候也叫綜合不變對象)。設計中大部分的組合電路生成與設計約束有很大的關系，不同的約束產生不同的組合電路。這些變化的物體稱為綜合變化的物體(Synthesis Variant Objects)。由於SAIF文件中涉及這兩個概念，這裏先進行介紹。
介紹完這兩個概念之後，下面我們就來了解一下使用SAIF進行功耗分析。SAIF文件當做翻轉率輸入文件的方法有兩種方式，也就是說利用SAIF進行功耗分析有兩種方法——對RTL級的電路仿真後得到的SAIF文件（稱為RTL backward SAIF） 以及 對門級網表的電路仿真後得到的文件（稱為Gate backward SAIF）。下面逐個進行具體介紹。
(3)SAIF--RTL BACK分析法
RTL backward SAIF文件是通過對RTL代碼進行仿真得到的，當設計很大的時候，門級仿真時間就會很長，這時候就可以使用這種方法進行分析。使用這種方法進行分析功耗的速度比較快，但是進度不夠門級仿真SAIF文件的高。
①RTL forward SAIF文件
RTL forward SAIF文件是記錄RTL設計中綜合不變物體的開關行為文件，可以簡單地理解：RTL forward SAIF文件簡要地記錄了綜合不變物的翻轉率。RTL backward SAIF文件的產生需要RTL forward SAIF文件，因此我們首先需要產生RTL forward SAIF文件。產生RTL forward SAIF文件的流程如下：
RTL forward SAIF文件是由power compiler （包含在design compiler中）產生的，根據流程，我們知道，主要設置一些變量，然後讀入RTL設計（RTL.v設計），接著讀出SAIF文件就可以了。相應的腳本如下所示：
set power_preserve_rtl-hier_names true
read_verilog "sub.v top. v"
rtl2saif -output fwd_ rtl.saif
一個示例RTL forward SAIF文件裏面的部分內容如下所示：
(SAIFILE
(SAIFVERSION "2 .0")
(DIRECTION "forward")
(DESIGN)
(DATE "Wed May 12 18:31:19 2004
(VENDOR "Synopsys，Inc")
(PROGRAM NAME "rtl2saif")
(VERSION“1 .0")
(DIVIDER/)
(INSTANCE top
(PORT
(address\15\ address\15\)
(address\14\ address\14\)
(address\13\ address\13\)
(address\12\ address\12\)
(address\11\ address\11\)
(address\10\ address\10\)
······
我們可以看到，文件裏面包含設計中一系列綜合不變的物體。在後續仿真中，仿真器只監視這些物體的開關行為。
②RTL backward SAIF文件的產生
下面是產生RTL backward SAIF文件的流程：
從上圖中，我們知道，產生RTL backward SAIF文件，需要在仿真器輸入testbench測試平臺文件、RTL.v設計、RTL forward SAIF文件，然後使用VCS產生RTL forward SAIF文件時，需要在testbench調用PLI監測節點的翻轉率。下面我們就來介紹一下這幾個部分。
·首先是PLI。使用VCS產生SAIF文件，需要用到程序設計語言接口（programming language interface，PLI）。通過PLI監測節點的翻轉，得到節點的翻轉率。主要需要下面的系統任務：
$set_gate_level_monitoring ( on|off|rtl_on);
$set_toggle_region (obj);
$read_ rtl_ saif(rtl_saif_file_name,tb_pathname);
$read_ lib_ saif(lib_saif_file_name);
$toggle_start;
$toggle_stop;
$toggle_reset();
$toggle_report(file_name,type,unit);
· RTL.v就是設計源文件了，然後RTL forward SAIF文件在前面也講過了，這裏就從略。
· 最後是testbench。testbench中調用RTL設計、調用一下上述的PLI系統函數、調用RTL forward SAIF文件等。一個簡單的示例testbench文件如下所示：
module testbench;
top instl (a, b, c,s);//例化頂層設計
initial begin
$read_rtl_saif ("myrtl.saif")
$set_toggle_region (u1);
$toggle_start;
#120 a=0;
#STEP in_a=temp_in_a;
······
$toggle_stop;
$toggle_report("rtl.saif",1.0e-9,"top");
end
endmodule
上面的測試平臺中，用了系統任務程序$read_rtl_saif ("myrtl. saif")，該命令讀入綜合不變物體文件——RTL forward SAIF。因此，仿真時，仿真器僅僅監視這些綜合不變物體的開關行為。向量中$set_toggle_region (u1)命令選擇要監視的模塊。$toggle_start和$toggle_stop命令用於控制監視的起始和終止時間。$toggle_report("rtl. saif",1. 0e-9,"top")命令輸出SAIF信息到指定的文件。
一起都準備就緒了，下面就可以使用VCS運行仿真：
vcs -R rtl. v testbench. v
註意，這裏我們進行的是RTL設計文件的仿真，仿真完成後，就可以得到rtl.saif 文件，這個文件就是RTL backward SAIF文件。
③功耗的分析
對RTL代碼仿真後，所得到的RTL Backward SAIF文件包含了設計中綜合不變物體的開關行為信息。進行功耗分析時，分析工具通過其內部仿真器把綜合不變物體的翻轉率傳播下去，從而得到其他所有節點的翻轉率，進行門級電路的功耗分析。得到了RTL backward SAIF文件之後，我們根據前面的功耗分析的流程(從輸入輸出關系看)，就可以分析功耗了：
這裏的開關活動文件就是RTL backward SAIF文件了。然後在power compiler中利用RTL backward SAIF文件進行功耗分析的流程如下所示：
一個相應的示例腳本如下所示：
set target_library my. db
set link_library "* $target_library"
read_verilog mynetlist.v
current_design top
link
read_ saif -input rtl.saif -inst testbench/top
report_power
利用RTL backward SAIF文件分析功耗的過程就是上面這個樣子了。上面的流程和腳本適用於前版圖(pre-layout)的設計，沒有用到寄生參數文件。連線的RC參數使用工藝庫裏的線負載模型。如果是後版圖(post-layout)的設計，要盡量使用寄生參數文件，提高功耗分析的精確度。
從上面我們就知道，利用RTL backward SAIF文件分析功耗的流程就是：
power compiler 產生 RTL forward SAIF文件 ——》VCS仿真產生RTL backward SAIF文件 ——》power compiler 進行分析功耗。
(4)SAIF--GATE分析法
前面介紹了RTL backward SAIF文件分析功耗的方法和流程，下面介紹一下Gate backward SAIF文件分析功耗的方法和流程，這個與RTL backward SAIF文件的很類似。
①library forward SAIF 文件（簡稱為 庫SAIF文件）
庫SAIF文件是包含SDPD（電路狀態路徑）信息的SAIF文件。Gate backward SAIF文件的生成需要庫SAIF文件，該文件可以通過power compiler生成，流程如下所示：
對應該流程的一個示例腳本如下所示：
read_db mylib.db
lib2saif -output mylib. saif -lib_pathname mylib.db
示例庫SAIF文件的部分內容如下所示：
(SAIFILE
(SAIFVERSION "2.0" "lib")
(DIRECTION "forward")
(DESIGN)
(DATE "Mon May 10 15:40:19 2004"
(VENDOR "Synopsys，Inc")
(PROGRAM NAME "lib2saif")
(DIVIDER / )
(LIBRARY "ssc_core_typ"
(MODULE "and2al"
(PORT
(Y
(COND A RISE FALL (IOPATH B)
COND B RISE FALL(IOPATH A)
COND DEFAULT)
)
······
庫SAIF文件中包含了SDPD信息。有了庫SAIF文件，仿真時，仿真器會根據庫中的SDPD信息，監視節點的開關行為。
②Gate Backward SAIF文件的生成
下面是產生gate backward SAIF文件的流程：
從上圖中我們可以看到，產生gate backward SAIF需要testbench測試平臺、門級網表、標準延時格式（standard delay format）文件SDF、庫SAIF文件。其中SDF文件反標了門級網表中的RC延時參數等，可以更為準確地得到線網的延時。
testbench的示例內容如下所示：
module testbench;
top instl (a, b, c，s);
initial
$sdf_annotate("my.sdf",dut)
initial begin
$read_lib_saif ("mylib.saif");
$set_toggle_region (u1);
$toggle_start;
#120 a=0;
#STEP in_ a=temp_in_a;
······
$toggle_stop;
$toggle-report("gate.saif",1.0e-9,"top")
end
endmodule//testbench
testbench測試平臺主要是調用門級網表、SDF文件、庫SAIF文件。testbench中，用$sdf_annotate("my. sdf", dut)命令作SDF標記，以保證時序的正確性，從而得到正確的翻轉數目。$ read_lib_saif ("mylib. saif")命令讀取庫SAIF文件中的SDPD信息。仿真器只監視在SAIF文件裏列出的SDPD開關行為。$ set_toggle_region (u1)命令選擇要監視的模塊。$ toggle_start和$toggle_stop命令控制開始和結束時間。$ toggle_report("gate. saif",1. 0e-9, "top")命令把SAIF輸出到指定的文件。
萬事俱備，只欠仿真，接下來就是使用VCS進行仿真了：
vcs -R top.v testbench. v
註意，這裏的仿真是對門級網表的仿真，也就是說這裏的top.v是門級網表。產生的示例gate forward SAIF文件的部分內容如下所示：
(SAIFILE
(SAIFVERSION "2 .0")
(DIRECTION "backward")
(DESIGN)
(DATE "Mon May 17 02:33:48 2006")
(VENDOR "Synopsys，Inc")
(PROGRAM_NAME "VCS-Scirocco-MX Power Compiler")
(VERSION "1 .0")
(DIVIDER / )
(TIMESCALE 1 ns)
(DURATION 10000.00)
(INSTANCE tb
(INSTANCE top
(NET
(z\3\
(T0 6488) (T1 3493) (TX 18)
(TC 26) (IG 0)
)
······
(z\32\
(T0 6488) (T1 3493) (TX 18)
(TC 26)(IG 0)
)
······
)
(INSTANCE U3
(PORT
(Y
(TO 4989) (T1 5005) (TX 6)
(COND((D1 * !DO)|(! D1*D0)) (RISE)
(IOPATH S (TC 22 )(IG 0)
)
COND((D1*!DO)}(!D1，DO))
( IOPATH S (TC 21)(IG 0) (FALL)
)
COND DEFAULT (TC 0)(IG 0)
)
······
Gate Backward SAIF文件是通過對門級網表進行仿真所得到的。如果設計很大，仿真需要的時間很長。好處是精確度很高。VCS所產生的Gate Backward SAIF文件中包含了一些或所有連線的開關行為和單元的開關行為。這些開關行為分別以上升和下降表示，與狀態和路徑有關。用這個信息可以進行精確的功耗分析。
③功耗分析
有了門級網表、gate backward SAIF文件和SDF文件，就可以在power compiler中進行功耗分析了，分析功耗的流程圖如下所示:
對應的一個示例腳本文件如下所示：
set target_library mylib.db
set link_library " * $target_library"
read_verilog mynetlist.v
current_design top
link
read_read_parasitics top.spef
read_ saif -input mygate. saif -inst tb/top
report_power
上面的流程和腳本適用於後版圖(post-layout)的設計，spef文件在做完版圖後產生。使用寄生參數文件，提高了功耗分析的精確度。如果是前版圖( pre-layout)的設計，沒有寄生參數文件，連線的RC參數使用工藝庫裏的線負載模型。
最後總結一下，這裏分析功耗流程為：
power compiler 產生庫SAIF文件——》VCS產生gate backward SAIF文件——》power compiler進行功耗分析。
(5)VCD轉SAIF分析法
前介紹了使用SAIF文件分析功耗的方法，這個方法都是通過VCS仿真得到相應的SAIF文件，然後進行功耗分析。下面我們介紹使用VCD文件轉換成SAIF文件的方法，然後進行功耗分析。
①VCD文件的產生
首先，我們在進行仿真的時候，需要通過在testbench中加入相關的系統函數，產生相應的VCD文件（和SDF文件），流程示意圖如下所示：
相應的一個示例testbench如下所示：
module testbench;
······
initial
$sdf_annotate("my.sdf"，dut)
initial begin
$dumpfile("vcd.dump");
$dumpvars;
······
endmodule
然後使用下面命令進行仿真：
vcs -R dut.v testbench.v +delay_mode_path
完成仿真之後，就可以得到VCD文件了。
②VCD文件轉換成SAIF文件
仿真時產生的VCD文件也包含了設計中節點和連線的開關行為。在Power Compiler中，可以使用程序vcd2saif可以把VCD文件轉化為SAIF文件，如下圖所示：
vcd2saif是在UNIX命令行使用的一個程序。vcd2saif程序也可以把VPD文件(二進制格式的VCD文件)轉化為SAIF格式的文件。如果設計很大，仿真的時間長，vcd2saif程序可以用管道傳遞的方式把VCD轉化為SAIF文件。這時vcd文件不存放在文件裏，vcd通過先入先出(First-In First-()nt，簡稱FIFO把數據傳給vcd2saif程序，然後產生SAIF文件。轉換的SAIF文件裏沒有SDPD的信息。如下圖所示：
有了SAIF文件之後，我們就可以像前面那樣使用SAIF文件進行功耗分析了，至於是版圖前的功耗分析還是版圖後的功耗分析，取決於功耗分析時有沒有與版圖中有關的信息，比如是SPEF文件。因此流程為：
VCS產生VCD文件——》power compiler 將VCD文件轉換為SAIF文件——》power compiler 進行分析功耗
最後，我們來說一下這裏使用vcd2saif程序的好處，主要有下面三點：
1. VCD產生的速度快;
2. VCD是IEEE的標準並且適用於進行後仿真;
3. 轉換的過程快。
=============================================================================================
我們已經介紹四種為設計產生開關行為的方法，分別是直接設置翻轉率、RTL backward SAIF文件、gate back SAIF文件和VCD轉SAIF文件；這些方法可以混合使用，其優先次序如下所示：
用read_ saif命令標記的開關行為優先級最高;用set_switching_activity命令設置的開關行為優先級次之;優先級最低的是用默認的變量power_default_toggle_rate指定的翻轉率。
開關行為可以被清除，使用“reset_switching_activity”命令可以清除所有被標記的翻轉率和通過傳輸得到的翻轉率。用report_saif可以顯示讀入saif文件後設計中的開關行為信息。一個完整的SAIF文件，"user annotated”應該是100%。如果SAIF不完整，那麽默認的翻轉率將附加到輸入端和黑盒子的輸出端。翻轉率通過零延遲仿真傳輸下去，這樣就可以計算出設計的功耗。
使用report_saif命令的一個例子如下：
與開關行為有關的命令有:
merge_saif #合並SAIF文件
read_sai f #讀backward SAIF文件
report_saif #報告開關行為的信息
rtl2saif #產生RTL forward SAIF文件
write_ saif #寫出一個backward SAIF文件
lib2saif #產生library forward SAIF文件
propagate_switching_activity #傳輸功耗清除
reset_switching_activity #清除開關行為和/或翻轉率
set_switching_activity #在指定的物體上設置開關行為
(6)功耗分析報告
我們是通過分析功耗報告（report_power命令產生）來查看設計功耗的，一個功耗報告的示例部分內容如下所示：
Cell Internal Power=883.0439 mW(66%)
Net Switching Power=453.0173 mW(34%)
Total Dynamic Power=1 .3361 W(100%)
Cell Leakage Power = 391.5133 nW
其中第一項為內部短路功耗，第二項為開關功耗，合起來為動態功耗；最後一項為靜態功耗，也就是泄漏功耗。如果要報告設計中每個模塊和單元的功耗，在report_power命令後加選項 -hier，例如: report_power -hier，產生的報告如下所示：
基於EDA工具——power compiler 的功耗分析就記到這裏。
（數字IC）低功耗設計入門（二）——功耗的分析