high-fanout的解决办法

Fanout即扇出，模块直接调用的下级模块的个数，如果这个数值过大的话，在FPGA直接表现为路径延时(net delay)较大，不利于时序收敛。因此，在写代码时应尽量避免高扇出的情况。但是，在某些特殊情况下，受到整体结构设计的需要或者无法修改代码的限制，则需要通过其它优化手段解决高扇出带来的问题。以下就介绍三个这样的方法：

1、寄存器复制

寄存器复制是解决高扇出问题最常用的方法之一，通过复制几个相同的寄存器来分担由原先一个寄存器驱动所有模块的任务，继而达到减小扇出的目的。其中在代码中为防止综合器优化相同寄存器，在对应信号上加入了(* EQUIVALENT_REGISTER_REMOVAL="NO" *)属性避免被优化。

 

 

2、max_fanout属性

      在代码中可以设置信号属性，将对应信号的max_fanout属性设置成一个合理的值，当实际的设计中该信号的fanout超过了这个值，综合器就会自动对该信号采用优化手段，常用的手段其实就是寄存器复制。属性设置如下代码所示：

(* max_fanout = "3" *)reg  signed [15:0] din_d;

3、BUFG

         通常BUFG是用于全局时钟的资源，可以解决信号因为高扇出产生的问题。但是其一般用于时钟或者复位之类扇出超级大的信号，此类信号涉及的逻辑遍布整个芯片，而BUFG可以从全局的角度优化布线。而且一块FPGA芯片中BUFG资源也有限，在7k325tffg900上也仅有32个，如果用于普通信号的高扇出优化也不大现实。因此，在时钟上使用BUFG是必须的，但是如果设计中遇到某些复位信号因高扇出产生的时序问题时，可以在此信号上使用BUFG来优化。

         综上，在遇到信号高扇出时，对于普通信号可采用寄存器复制或者设置max_fanout属性优化；而对于复位信号，可加入BUFG优化。