优化数据路径合成的编码准则：提升功能正确性和性能质量

本文档概述了针对数据路径合成的两种RTL编码指南，旨在提高代码的正确性和性能。首先，它关注帮助确保RTL代码中算术表达式的功能正确性和预期行为的指导原则。这些原则包括避免昂贵的进位传播，尽可能利用冗余表示（如载入保存或部分积）来优化运算效率，以及应用高级算术优化技术，如共用子表达式消除和常量折叠。 其次，文档强调了如何通过编码策略来提升数据路径合成的最终结果质量（QoR），即合成后的电路在性能、面积和功耗方面的综合表现。理解现代合成器能够高效实现的数据路径功能至关重要，这包括掌握数据路径合成的基本流程：从输入RTL代码开始，经过分析、映射、综合和优化等步骤，最后生成可实施的硬件设计。 支持的数据路径功能包括但不限于以下几点： 1. **冗余表示法**：使用像载入保存（Load/Save）数据结构或者部分积技术，可以减少进位链的长度，从而降低延迟和复杂度，提高执行速度。 2. **高级算术优化**： - **共用子表达式消除（Common Subexpression Elimination, CSE）**：识别并删除重复计算相同的子表达式，减少电路中的逻辑门数量。 - **常量折叠（Constant Folding）**：将常数运算提前到编译时进行，降低计算负载，优化资源使用。 3. **代码风格与组织**：良好的编程习惯，如清晰的层次结构、模块化设计，以及避免不必要的复杂操作，有助于合成工具更好地理解和处理代码，从而提升合成效率。 4. **利用工具特性**：理解所使用的合成工具（如Synopsys的工具）的特性和限制，遵循其特定的编码规范和最佳实践，有助于最大化工具的性能优化能力。 总结来说，本文档提供了关于如何编写在数据路径合成过程中能够产生最优结果的RTL代码的关键建议。通过遵循这些指南，设计者可以在满足功能需求的同时，优化电路的性能，减少潜在的问题，并充分利用当前合成工具的能力。