Vivado Design Suite
ユーザー ガ イ ド
階層デザイ ン
UG905(v2015.1)
(v2015.2)
2015
月
UG905
2015
年 4年
月6
1日
24 日
本資料は表記のバージョンの英語版を翻訳したもので、内容に相違が生じる場合には原文を優先します。資
料によっては英語版の更新に対応していないものがあります。日本語版は参考用としてご使用の上、最新情
報につきましては、必ず最新英語版をご参照ください。
改訂履歴
次の表に、
こ の文書の改訂履歴を示
し ます。
2015/06/24
: Vivado Design Suite
2015.2
リリース。内容の変更なし。
日付
バージ ョ ン
2015 年 4 月 1 日
2015.1
改訂内容
リ リ ース番号を ア ッ プデー ト
15 ページの 「合成」 .の BUFFER_TYPE プ ロ パテ ィ 名を IO_BUFFER_TYPE に変更
階層デザイ ン
UG905 (v2015.1) 2015 年 4 月 1 日
UG905
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目次
改訂履歴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Vivado 階層デザイ ン
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
設計に関す る 考慮事項 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
チェ ッ ク ポ イ ン ト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
ア ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト コ マ ン ド お よ び制約 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
最上位再利用 コ マ ン ド お よ び制約 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Tcl ス ク リ プ ト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
既知の問題 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
付録 A : その他の リ ソ ースおよび法的通知
ザ イ リ ン ク ス リ ソ ース . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ソ リ ュ ーシ ョ ン セ ン タ ー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
参考資料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ト レーニ ン グ リ ソ ース . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
法的通知 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Vivado 階層デザイ ン
概要
階層デザ イ ン (HD) フ ロ ーを使用す る と 、 デザ イ ン を小 さ い管理可能なブ ロ ッ ク にパーテ ィ シ ョ ン し て個別に処理す
る こ と がで き ます。 Vivado® Design Suite では、 パーテ ィ シ ョ ン さ れたモジ ュ ールを残 り のデザ イ ンか ら 独立 し て (ア
ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト (OOC) で) イ ンプ リ メ ン ト で き ます。 次は、 Vivado Design Suite での手法です。
•
モジ ュ ール解析 : こ の フ ロ ーでは、 モジ ュ ールを残 り のデザ イ ン と は別に解析 し て、 リ ソ ース使用量を決定 し 、
タ イ ミ ン グ解析を実行 し ます。 ラ ッ パーま たはダ ミ ー ロ ジ ッ ク は必要あ り ません。 単にモジ ュ ールだけ を合成、
最適化、 配置配線 し ます。 フル デザ イ ンの場合 と 同様に、 リ ソ ース使用量解析を実行 し 、 タ イ ミ ン グ レ ポー ト
を検証 し て、 配置結果を確認 し ます。
こ の フ ロ ーでは、 パーテ ィ シ ョ ン さ れたモジ ュ ールま たは IP コ アがデザ イ ンの最上位か ら 独立 し て (OOC で) イ
ンプ リ メ ン ト さ れます。モジ ュ ールは特定のパーツ/パ ッ ケージの組み合わせでデバ イ ス の決ま っ た位置に イ ンプ
リ メ ン ト さ れます。 I/O バ ッ フ ァ ー、 グ ロ ーバル ク ロ ッ ク お よ びその他のチ ッ プ レベルの リ ソ ース は挿入 さ れま
せんが、 モジ ュ ール内に イ ン ス タ ン シエー ト す る こ と はで き ます。 こ の OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンの結果は、
デザ イ ン チ ェ ッ ク ポ イ ン ト (DCP) フ ァ イ ル と し て保存で き ます。
•
モジ ュ ール再利用 : こ の フ ロ ーでは、 最上位デザ イ ン内のモジ ュ ール解析フ ロ ーか ら の配置配線 さ れたモジ ュ ー
ル を 使用 し て、 検証結果 を ロ ッ ク し ま す。 デザ イ ン の特定のセ ク シ ョ ン を 繰 り 返す こ と で タ イ ミ ン グ ク ロ ー
ジ ャ ーお よ びその他の特定の目標を達成 し た後、 結果を その ま ま再利用で き ます。
こ の OOC モジ ュ ールを再利用す る 場合、モジ ュ ール ピ ン と イ ン タ ーフ ェ イ ス ロ ジ ッ ク が配置 さ れた箇所を把握
し ておかない と 、 接続 ロ ジ ッ ク が正 し く フ ロ アプ ラ ンで き ません。 イ ン ポー ト さ れた OOC モジ ュ ールの保持レ
ベルは選択で き る ので、 必要であれば配置配線を少 し 変更す る こ と がで き ます。 こ の フ ロ ーでは、 デバ イ ス のほ
かのエ リ アや別のデバ イ スへの OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン結果の移動ま たは複製は ま だサポー ト さ れてい ま
せん。
モジ ュ ール再利用フ ロ ーには、 2 つのパ タ ーンがあ り ます。 こ の 2 つの違いはモジ ュ ール制約を構築す る メ カ ニ
ズ ムにあ り ます。 最上位デザ イ ン を 1 つま たは複数の再利用モジ ュ ール と 問題な く 組み合わせる には、 コ ン テ キ
ス ト 制約 (フル デザ イ ン でモジ ュ ールを ど の よ う に接続す る か定義) お よ び タ イ ミ ン グ制約が重要 と な り ます。
モジ ュ ール再利用には、 次の よ う な方法があ り ます。
°
°
ボ ト ム ア ッ プ再利用 : こ の方法を使用する と 、 最上位デザ イ ンについてほ と ん ど何 も 知 ら な く て も OOC イ
ン プ リ メ ン テーシ ョ ンが実行 さ れ、 再利用で き る よ う にな り ます。 こ の OOC 結果を使用 し て、 最上位 イ ン
プ リ メ ン テーシ ョ ン が実行 さ れ ます。 配置配線を介 し て IP の一部の よ う な検証済みのモジ ュ ールを構築で
き 、 1 つま たは複数の最上位デザ イ ンで再利用で き ます。 こ の フ ロ ーの場合、 最上位デザ イ ンの詳細はわか
ら ないので、 コ ン テ キ ス ト 制約はユーザーが指定す る 必要があ り ます。 こ れ ら は、 モジ ュ ールの物理的な位
置、 モジ ュ ール I/O の配置の詳細、 ク ロ ッ ク ソ ース の定義、 モジ ュ ールを出入 り す る パ ス の タ イ ミ ン グ要
件、 お よ び未使用 I/O に関す る 情報な ど を定義する ために使用 さ れます。
ト ッ プダ ウ ン再利用 : こ の方法を使用す る と 、 最上位デザ イ ンお よ びフ ロ アプ ラ ンが使用 さ れ、 OOC イ ンプ
リ メ ン テーシ ョ ン制約が作成 さ れ ます。 OOC イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ンは最上位デザ イ ン に よ り 駆動 さ れ ま
す。 こ れに よ り 、 チーム デザ イ ン で、 デザ イ ン内の 1 つま たは複数モジ ュ ールの合成お よ び イ ン プ リ メ ン
テーシ ョ ン を並行 し て実行で き ます。 チーム メ ンバーは、 アセ ンブル さ れたデザ イ ン でその結果を再利用 し
て、 それぞれの担当部分を イ ンプ リ メ ン ト で き ます。 こ の フ ロ ーの場合、 最上位デザ イ ンの詳細 (ピ ン配置、
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第 章 : フ ロ アプ ラ ン、 タ イ ミ ン グ要件) は既知の状態で、 OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン を ガ イ ド す る ために使用 さ
れ ます。 こ れに よ り 、 OOC モジ ュ ールの ピ ン制約、 最上位の入力/出力 タ イ ミ ン グ要件、 バ ウ ン ダ リ 最適化
制約すべてが最上位デザ イ ンか ら 作成で き る よ う にな り ます。
こ れ ら ど の フ ロ ーを使用 し て も 、 デザ イ ン全体ではな く 、 デザ イ ンに含まれ る モジ ュ ールの 1 つのみを イ ンプ リ メ ン
ト す る こ と で、 イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン実行時間を削減で き ます。 こ れに よ り 、 よ り 多 く コ ンパ イ ルで き る ので、 設
計時間を削減で き 、 モジ ュ ール ベース で タ イ ミ ン グ を検証 し て満たす こ と がで き ます。 ま た、 残 り のデザ イ ンが完成
し ていなか っ た り 、 使用可能でない場合で も 、 モジ ュ ールの作業を進め る こ と がで き ます。
設計に関する考慮事項
階層デザ イ ン手法で最適な結果にす る ためには、 特別な考慮が必要です。 次のセ ク シ ョ ンでは、 Vivado 階層デザ イ ン
フ ロ ーでのアーキ テ ク チ ャ のプ ラ ン ニ ン グ、 設計、 制約に関 し て考慮すべ き 点について説明 し ます。
パ フ ォ ーマ ン ス目的のデザイ ン
デザ イ ン の残 り の部分か ら 独立 し た (OOC) モジ ュ ールを イ ンプ リ メ ン ト す る と 、 通常 ト ッ プダ ウ ン フ ロ ーで実行 さ
れ る モジ ュ ール間の最適化は実行 さ れません。 こ う い っ た制限のためのパフ ォーマ ン ス劣化を防ぐ には、 次のガ イ ド
ラ イ ンに従っ て く だ さ い。
•
イ ンプ リ メ ン ト さ れ る OOC モジ ュ ールを注意 し て選択 し ます。 デザ イ ンのほかのモジ ュ ールか ら 論理的に独立
し 、 デバ イ ス の連続 し たエ リ アに物理的に制約が付け ら れたブ ロ ッ ク を選択 し て く だ さ い。
•
選択 し たモジ ュ ールを使用 し て効率的な階層を構築 し ます。 各 イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン用に階層の構造を作成 し
ます。 デザ イ ン階層は、 重要な考慮事項です。 デザ イ ンがパーテ ィ シ ョ ン さ れ る 箇所に よ っ ては、 結果の質に多
大な影響があ る こ と があ り ま す。 OOC イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン用に適切なモジ ュ ールを グループ分けす る ため
に、 階層を追加ま たは変更す る 必要のあ る こ と も あ り ます。
•
モジ ュ ール内に完全に含まれ る ク リ テ ィ カル パ スは下位モジ ュ ールま たは最上位モジ ュ ールのいずれかに保持
し ます。
•
モジ ュ ール間の入力お よ び出力に レ ジ ス タ を付けて、 モジ ュ ール内の最適化が最大限に実行 さ れ る よ う に し 、 最
も 柔軟な配置配線が実行で き る よ う に し ます。
•
コ ン テ キ ス ト 制約を定義 し て、 モジ ュ ールの使用方法に関す る 情報を提供 し ます。 コ ン テ キ ス ト 制約では、 最上
位でモジ ュ ールを ど の よ う に接続 さ れ る かが定義 さ れ る ので、 さ ら に多 く の最適化お よ び正確な タ イ ミ ン グ解析
が実行で き ます。 詳細は、 「 コ マ ン ド お よ び制約」 セ ク シ ョ ン の10 ページの 「ア ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト デザ イ
ン制約」 を参照 し て く だ さ い。
•
専用接続は、 常に OOC モジ ュ ール バ ウ ン ダ リ を ま たがっ て適切に処理 さ れ る わけではあ り ません。 関連す る デ
ザ イ ン エ レ メ ン ト はすべ て 一緒にパー テ ィ シ ョ ン す る 必要が あ り ま す。 た と え ば、 ト ラ ン シ ーバー ま た は
IOLOGIC コ ン ポーネ ン ト な ど の専用接続が付いた I/O コ ン ポーネ ン ト がその例です。 詳細は、 「コ ン ポーネ ン ト
間の専用接続」 を参照 し て く だ さ い。
効率的な フ ロ ア プ ラ ンの構築
OOC モジ ュ ールを イ ンプ リ メ ン ト す る には、 次の要件に従 う 必要があ り ます。
•
各モジ ュ ールの イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンに Pblock 制約を含めて、 配置を制御する 必要があ り ます。 Pblock が使
用 さ れない場合、 アセ ンブ リ 段階で配置が競合す る 可能性があ り ます。
•
CONTAIN_ROUTING プ ロ パテ ィ をすべての OOC Pblock に追加 し ます。 こ のプ ロ パテ ィ を付けない場合、 配線に
競合が発生す る 可能性があ る ので、 lock_design で イ ン ポー ト さ れたモジ ュ ールの配線を ロ ッ ク で き な く な り
ます。
•
各 OOC モジ ュ ールの Pblock 範囲は重複 し ない よ う に し ます。 最上位デザ イ ンに複数の OOC モジ ュ ールを イ ン
ポー ト す る 場合は、 モジ ュ ールがそれぞれデバ イ ス の別の領域を使用 し てい る 必要があ り ます。
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第 章 : •
入れ子にな っ た Pblock (子 Pblock) は、 その入れ子にな っ た Pblock の範囲が親 Pblock の範囲に完全に含まれてい
て、 PARENT プ ロ パテ ィ が正 し く 設定 さ れてい る 限 り 、 OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンでサポー ト さ れます。 詳細
は、 表 5 の 「Pblock 制約」 を参照 し て く だ さ い。
•
すべての ク ロ ッ ク バ ッ フ ァ ー (最上位 と OOC モジ ュ ールの両方) は ロ ッ ク さ れ る 必要があ り ます。OOC モジ ュ ー
ルの中のバ ッ フ ァ ーには LOC 制約を付け る 必要があ り 、 最上位のバ ッ フ ァ ーの位置は HD.CLK_SRC 制約で識別
さ れ る 必要があ り ます。 HD.CLK_SRC 制約の詳細については、 10 ページの 「ア ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト デザ イ ン
制約」 を参照 し て く だ さ い。
•
OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン結果が使用 さ れ る 場合は、 HD.PARTPIN_RANGE ま たは HD.PARTPIN_LOCS 制約
を使用 し て OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン中に OOC モジ ュ ール ピ ン を ロ ッ ク し てお く 必要があ り ます。
OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンでは、 パーテ ィ シ ョ ン ピ ンに主に 2 つの役割があ り ます。
°
°
1 つ目は、 関連す る イ ン タ ーフ ェ イ ス ロ ジ ッ ク の配置を ガ イ ド す る ための物理 ロ ケーシ ョ ン を作成す る 役割
です。配置に影響を与え る には、PartPin へ向かっ て ま たは PartPin か ら の タ イ ミ ン グ制約 (set_max_delay)
が必要です。
2 つ目のパーテ ィ シ ョ ン ピ ンの役割は、配線ツールに対 し て イ ン タ ーフ ェ イ ス サブネ ッ ト を配線す る ポ イ ン
ト を示す こ と にあ り ます。 PartPin がない場合、 イ ン タ ーフ ェ イ ス ネ ッ ト は配線で き ません。 作成 し た OOC
結果は、 再利用中に イ ン タ ーフ ェ イ ス ネ ッ ト で必要 と さ れ る 内部か ら モジ ュ ール ブ ロ ッ ク 配線 リ ソ ースへ
配線で き ます。 こ れに よ り 、配線不可能なデザ イ ンにな ら ずに、OOC ネ ッ ト すべてが保持 さ れな く な り ます。
HD.PARTPIN_RANGE お よ び HD.PARTPIN_LOCS 制約の詳細は表 6 の 「コ ン テ キ ス ト 制約」、 set_max_delay
詳細については、 表 4 の 「 タ イ ミ ン グ制約」 を参照 し て く だ さ い。
コ ンポーネ ン ト 間の専用接続
専用接続のあ る コ ン ポーネ ン ト をデザ イ ンの同 じ パーテ ィ シ ョ ンに保持す る こ と が推奨 さ れた り 、 必要 と さ れ る こ と
があ り ます。 OOC モジ ュ ールのバ ウ ン ダ リ に ま たが る 専用接続があ る と 、 パ フ ォ ーマ ン ス が落ち た り 、 イ ン プ リ メ
ン テーシ ョ ン エ ラ ーが発生す る こ と があ り ます。 次は、 専用接続を含むコ ン ポーネ ン ト の リ ス ト です。
•
IOLOGIC お よ び IOBUF : ILOGIC ま たは OLOGIC、 IDDR、 ODDR、 ISERDES、 お よ び OSERDES に配置 さ れた
レ ジ ス タ か ら IBUF、 OBUF、 IBUFDS、 OBUFDS、 IOBUF、 お よ び IOBUFDS を含む I/O コ ン ポーネ ン ト への接続
が含まれます。
•
GT ト ラ ン シーバー コ ン ポーネ ン ト : GTX お よ び GTP ト ラ ン シーバーお よ びそれ ら の専用 I/O 接続です。
デザ イ ンの異な る パーテ ィ シ ョ ンに相互接続す る I/O コ ン ポーネ ン ト は配置 し ない よ う に し て く だ さ い。
lDELAYCTRL グループの使用
OOC モジ ュ ール内の IDELAYCTRL グループの使用はサポー ト さ れてい ます。 OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンに よ り 、
IDELAYCTRL が挿入 さ れて、 その結果が Top に イ ン ポー ト さ れます。 IDELAYCTRL グループ を使用する 場合は、 次
の規則が適用 さ れます。
•
複数の OOC モジ ュ ール (それぞれに独自の IDELAYCTRL が含まれ る 場合) は、 同 じ ク ロ ッ ク 領域を共有で き ま
せん。
•
IDELAYCTRL の付いた OOC モジ ュ ールは、 100% 保持 さ れません。 こ れは、 こ のバージ ョ ンの Vivado におけ る
既知の制限であ り 、 今後の Vivado Design Suite リ リ ース で修正 さ れ る 予定です。
I/O および ク ロ ッ ク バ ッ フ ァ ー
I/O お よ び ク ロ ッ ク バ ッ フ ァ ーは OOC モジ ュ ール内でサポー ト さ れ ますが、 使用方法に よ っ ては特別な注意が必要
な こ と も あ り ます。
•
I/O バ ッ フ ァ ー : OOC ポー ト が最上位の I/O バ ッ フ ァ ーに直接接続 さ れ る 場合は、 こ のバ ッ フ ァ ーを OOC モ
ジ ュ ール内に移動 し た方が結果が改善す る こ と があ り ます。 イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン ツールを使用すれば、 I/O
コ ン ポーネ ン ト が完全に表示 さ れ る ので、 最 も 効率的に配置で き ます。 ただ し 、 すべての状況のおいて こ れが実
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第 章 : 行で き る わけではあ り ません (た と えば、OOC ポー ト が最上位の IBUF に直接接続 さ れてい る のに、IBUF が OOC
モ ジ ュ ール以外 の そ の 他 の ロ ジ ッ ク も 駆動す る 場合)。 こ の よ う な 場合、 OOC モ ジ ュ ール内 の ロ ジ ッ ク は
HD.PARTPIN_LOCS 制約で制御す る 必要があ り ます。 詳細は、 「ア ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト コ マ ン ド お よ び制約」
を参照 し て く だ さ い。
•
リ ージ ョ ン ク ロ ッ ク バ ッ フ ァ ー : BUFR ま たは BUFHCE が OOC モジ ュ ール内にあ る 場合、特定の位置に ロ ッ ク
す る 必要が あ り ま す。 こ れに よ り 、 バ ッ フ ァ ーで駆動 さ れ る ロ ジ ッ ク が適切に配置 さ れ る よ う に な り ま すが、
BUFR ま たは BUFHCE が最上位デザ イ ンに含まれ る 場合、 OOC Pblock がバ ッ フ ァ ーのア ク セ ス よ り も 多 く の ク
ロ ッ ク 領域に ま た が る ので、 さ ら に多 く の情報 を 提供す る 必要が あ り ま す。 入れ子に な っ た Pblock は、 OOC
Pblock で定義 さ れた範囲のサブセ ッ ト であ る 範囲で作成 さ れ る 必要があ り ます。 こ の よ う な Pblock には、 BUFR
ま たは BUFHCE で駆動 さ れ る すべてのセルが含まれます。 こ の Pblock は次の コ マ ン ド で作成で き ます。
create_pblock -parent <parent_pblock_name> <nested_pblock_name>
add_cells_to_pblock <nested_pblock_name> -cells [get_cells -of [get_nets
-segments -of [get_ports [list <clock_port> <clock_port>]]] -filter
"(IS_PRIMITIVE)"]
resize_pblock <nested_pblock_name> -add {SLICE_Xx1Yy1:SLICE_Xx2Yy2}
こ れは、 最上位の BUFR ま たは BUFHCE で駆動 さ れ る 各モジ ュ ール ポー ト に対 し て実行す る 必要があ り ます。
複数の OOC ク ロ ッ ク ポー ト に同 じ ク ロ ッ ク 領域の ロ ー ド が含まれ る 場合、 すべての適用可能なポー ト は上記の
add_cells_to_pblock コ マ ン ド で リ ス ト で き ま す。 入れ子にな っ た Pblock の範囲は、 最上位 イ ン プ リ メ ン
テーシ ョ ンの BUFR ま たは BUFHCE 位置に対応す る 必要があ り ます。 最上位のバ ッ フ ァ ー位置 と 対応する OOC
モジ ュ ールの Pblock 範囲間が一致 し ない と 、最上位 イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン中に配線不可能な状態にな る こ と が
あ り ます。
•
グ ロ ーバル ク ロ ッ ク バ ッ フ ァ ー : グ ロ ーバル バ ッ フ ァ ーは OOC モジ ュ ール内でサポー ト さ れます。 BUFR が
OOC イ ン ス タ ン ス内にあ る と 、ク ロ ッ ク ネ ッ ト は OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン でグ ロ ーバル配線に配線 さ れま
す。 OOC ポー ト が最上位の ク ロ ッ ク ネ ッ ト で駆動 さ れ る 場合、 ク ロ ッ ク ネ ッ ト は OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ
ン中には配線 さ れません。ク ロ ッ ク 遅延/ス キ ュ ーは タ イ ミ ン グ概算に よ り 判断 さ れます。こ の場合、HD.CLK_SRC
制約を使用す る と タ イ ミ ン グ概算が改善で き ます。 こ の制約に よ り 、 ド ラ イ バーの位置お よ び タ イ プが ツールに
伝わ り 、 CPR (Clock Pessimism Removal) が計算 さ れ て タ イ ミ ン グ 概算が改善 し ま す。 CPR の詳細は、 『Vivado
Design Suite ユーザー ガ イ ド : デザ イ ン解析お よ び ク ロ ージ ャ テ ク ニ ッ ク 』 (UG906) [参照 1] を参照 し て く だ さ
い。
アウ ト オブ コ ン テキス ト デザイ ンのデザイ ン ルール
表 1 は、 OOC デザ イ ン を イ ンプ リ メ ン ト する 際に実行 さ れ る デザ イ ン ルール チ ェ ッ ク (DRC) と その DRC を テ ス ト
す る ためのデザ イ ン ルールについて示 し てい ます。
表 1 : 階層デザイ ンのデザイ ン ルール
DRC 番号
重要度
デザイ ン ルール
HDOOC-1
エラー
リ コ ン フ ィ ギ ャ ブル モジ ュ ールには、 定義済みの Pblock が含 ま れ る 必要が
あ り ます。
HDOOC-2
エラー
HD モジ ュ ールでは、 一部の Pblock プ ロ パテ ィ が定義 さ れてい る 必要があ り
ます。
HDOOC-3
エラー
OOC モジ ュ ールの場合、 ビ ッ ト ス ト リ ームは生成で き ません。
HDOOC-4
エラー
セルに対す る Pblock 範囲ま たは LOC があ り ません。
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第 章 : チ ェ ッ クポイ ン ト
階層デザ イ ン フ ロ ーでは、 モジ ュ ール イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ンの結果を エ ク ス ポー ト お よ び イ ン ポー ト す る ために
チ ェ ッ ク ポ イ ン ト が使用 さ れます。 チ ェ ッ ク ポ イ ン ト は、 論理デザ イ ン、 物理デザ イ ン、 モジ ュ ール制約を アーカ イ
ブ し た も ので、 こ れだけでデザ イ ン を完全に復元す る こ と がで き ます。
保存 さ れたチ ェ ッ ク ポ イ ン ト は、 元々生成 さ れていたの と 同 じ パーツ/パ ッ ケージ/ス ピー ド グ レー ド の組み合わせに
のみ読み込む こ と がで き ます。
推奨 : 階層デザ イ ン フ ロ ーで読み込 ま れ る すべてのデー タ がモジ ュ ール イ ン タ ーフ ェ イ ス で完全に一致す る よ う に
す る には、 read_checkpoint コ マ ン ド に -strict オプシ ョ ン を使用する こ と をお勧め し ます。 チ ェ ッ ク ポ イ ン ト に関
す る 詳細は、 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン』 (UG904) [参照 2] の 「ス ナ ッ プシ ョ ッ
ト の保存 と 復元」 を参照 し て く だ さ い。
アウ ト オブ コ ン テキス ト コ マ ン ド および制約
階層デザ イ ン フ ロ ーは、 現在の と こ ろ、 非プ ロ ジ ェ ク ト モー ド のバ ッ チ/Tcl イ ン タ ーフ ェ イ ス (Vivado IDE (GUI) ま
たはプ ロ ジ ェ ク ト ベース の コ マ ン ド な し ) でのみサポー ト さ れてい ます。 ス ク リ プ ト 例お よ び こ の フ ロ ーの設定手順
については、 『Vivado Design Suite チ ュ ー ト リ アル : 階層デザ イ ン』 (UG946) [参照 6] を参照 し て く だ さ い。
次のセ ク シ ョ ンでは、階層デザ イ ン フ ロ ーで使用 さ れ る 特定のア ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト コ マ ン ド お よ び制約につい
て説明 し ます。 階層デザ イ ン フ ロ ーを実行する ための こ れ ら の コ マ ン ド の使用例を示 し ます。 各 コ マ ン ド の詳細は、
『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG835) [参照 3] を参照 し て く だ さ い。
アウ ト オブ コ ン テキス ト コ マ ン ド
残 り のデザ イ ン か ら 独立 し た ア ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト (OOC) モ ジ ュ ール を 合成 ま たは イ ン プ リ メ ン ト す る には、
ツールがア ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト モー ド で実行 さ れ る 必要があ り ます。 こ れ以外の場合、 ア ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト
フ ロ ーを実行す る ために使用 さ れ る コ マ ン ド はほかの フ ロ ー と 同 じ にな り ます。 現在の と こ ろ、 合成、 最適化、 ま た
は イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンでサポー ト さ れない コ マ ン ド はあ り ません。
合成
こ の フ ロ ーでは、 複数の合成ツールお よ び手法がサポー ト さ れます。 次は、 サポー ト さ れ る ツールの リ ス ト です。
•
[XST] : パーテ ィ シ ョ ン (PMXL フ ァ イ ル) を使用 し たボ ト ム ア ッ プ合成ま たは イ ン ク リ メ ン タ ル合成。 こ れは 7
シ リ ーズのみでサポー ト さ れてい ます。
注記 : XST は新 し い Vivado デザ イ ンや、7 シ リ ーズ よ り も 新 し いアーキテ ク チ ャ を タ ーゲ ッ ト に し たデザ イ ンに
は推奨 さ れません。
•
[Synplify] : ボ ト ム ア ッ プ合成ま たは コ ンパ イ ル ポ イ ン ト (階層プ ロ ジ ェ ク ト を使用 し て各ネ ッ ト リ ス ト を生成)
•
[Vivado synthesis] : ア ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト (OOC) 合成のみ。
重要 : OOC 合成 (ボ ト ム ア ッ プ合成) は、 各モジ ュ ールにそれぞれ合成 run があ る 合成フ ロ ーです。 通常は、 下位モ
ジ ュ ールの自動 I/O バ ッ フ ァ ー挿入をオ フ に し ます。
こ の文書では、 Vivado 合成フ ロ ーのみについて説明 し ます。 Synplify フ ロ ーに関す る 詳細は、 Synopsys 社の Synplify
の資料を参照 し て く だ さ い。
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第 章 : こ の フ ロ ーの Vivado 合成は、 synth_design コ マ ン ド を使用 し てバ ッ チ モー ド で実行 さ れます。
synth_design -mode out_of_context -flatten_hierarchy rebuilt -top <top_module_name>
-part <part>
表 2 : synth_design オプ シ ョ ン
コ マ ン ド オプ シ ョ ン
説明
-mode out_of_context
合成お よ びダ ウ ン ス ト リ ーム ツールの I/O 挿入がオ フ にな り ます。 こ のモー ド は、
write_checkpoint が使用 さ れ る と チ ェ ッ ク ポ イ ン ト に保存 さ れます。
-flatten_hierarchy rebuilt
-flatten_hierarchy に使用で き る 値は複数あ り ますが、 階層デザ イ ン フ ロ ー
では rebuilt が推奨 さ れます。
-top
合成 さ れ る モジ ュ ールのモジ ュ ール/エン テ ィ テ ィ 名を指定 し ます。
synth_design よ り 前に set_property top <top_module_name>
[current_fileset] が実行 さ れてい る 場合、 こ のオプシ ョ ン を使用する 必要は
あ り ません。
-part
タ ーゲ ッ ト にする ザ イ リ ン ク ス パーツ (例 : xc7k325tffg900-3) を指定 し ます。
synth_design コ マ ン ド は、 デザ イ ン を合成 し て、 その結果を メ モ リ に格納 し ます。 結果を フ ァ イ ルに書 き 出すに
は、 write_checkpoint コ マ ン ド を実行する 必要があ り ます。
write_checkpoint <file_name>.dcp
上記の コ マ ン ド を実行す る と 、 合成結果が DCP フ ァ イ ルに保存 さ れ、 イ ン メ モ リ デザ イ ン を閉 じ る こ と がで き ます。
open_checkpoint を使用す る と 、 合成結果は後で読み出す こ と がで き ます。 こ れに よ り 、 合成を そのたびに実行 し
直 さ な く て も 、 合成結果に対 し て 1 つま たは複数の イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン run を実行で き ます。
タ イ ミ ン グ制約お よ び物理制約は、 OOC 合成に渡 さ れます。 物理制約は、 合成では無視 さ れ、 最終的な DCP に渡 さ
れます。 タ イ ミ ン グ制約の場合、 モジ ュ ール レベル コ ン テ キ ス ト 制約はすべて正 し く USED_IN out_of_context
と マー ク さ れてい る こ と が重要です。 制約が OOC にのみ使用 さ れ る こ と を指定す る 方法については、 10 ページの
「OOC 専用制約」 を参照 し て く だ さ い。
イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン
こ のセ ク シ ョ ンでは、 OOC フ ロ ーでモジ ュ ール イ ン ス タ ン ス を イ ン プ リ メ ン ト す る のに必要な コ マ ン ド について説
明 し ます。 最上位デザ イ ンに イ ン ス タ ン シエー ト さ れた イ ン ス タ ン ス が複数 こ のモジ ュ ールに含まれ、 アセ ンブ リ フ
ロ ーが使用 さ れ る 場合、必要な イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン結果を生成す る ために、 それぞれ独自の Pblock 制約の付いた
OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンが複数必要にな り ます。
synth_design -mode out_of_context が以前に実行 さ れ、 結果が ま だ メ モ リ に含まれ る 場合は、 イ ンプ リ メ ン
テーシ ョ ン を直接実行で き ます。 た と えば、 次の イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン コ マ ン ド を使用で き ます。
•
read_xdc : すべての制約が ま だ読み込まれていない場合に使用 し ます。 一部のモジ ュ ール レベルの XDC 制約
を OOC イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン にのみ適用す る 必要の あ る こ と も あ り ま す。 OOC のみの制約の詳細について
は、 10 ページの 「OOC 専用制約」 を参照 し て く だ さ い。
•
set_property HD.PARTITION 1 [current_design] : セルを イ ンプ リ メ ン ト 済み OOC と し て識別 し 、 再
利用フ ロ ー中に DRC と 必要な ソ フ ト ウ ェ ア機能を有効に し ます。 OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンに必須なわけで
はあ り ませんが、 再利用フ ロ ー中に最終的な DRC が正 し く イ ン ポー ト さ れ る よ う に設定 さ れてい る か ど う か確
認す る 良い方法です。 HD.PARTITION の再利用フ ロ ーでの役割については、 15 ページの 「最上位再利用 コ マ ン
ド 」 を参照 し て く だ さ い。
•
opt_design (オプシ ョ ンですが、 推奨)
•
place_design
•
phys_opt_design (オプシ ョ ンですが、 推奨)
•
route_design
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第 章 : メ モ リ にデザ イ ンが読み込まれていない場合は、 デザ イ ン を読み込む必要があ り ます。 こ れは、 次の方法のいずれか
で実行で き ます。
•
方法 1 : ネ ッ ト リ ス ト デザ イ ンの読み込み
read_edif <file_name>.edf/edn/ngc
link_design -mode out_of_context -top <top_module_name> -part <part>
表 3 : link_design オプ シ ョ ン
コ マ ン ド オプ シ ョ ン
説明
-mode out_of_context
ネ ッ ト リ ス ト デザ イ ン を OOC モー ド で読み込みます。 ダ ウ ン ス ト リ ーム ツール
の特定チ ェ ッ ク お よ び最適化を オンに し ます。
-part
タ ーゲ ッ ト にす る ザ イ リ ン ク ス パーツ (例 : xc7k325tffg900-3) を指定 し ます。
-top
イ ンプ リ メ ン ト さ れ る モジ ュ ールのモジ ュ ール/エン テ ィ テ ィ 名を指定 し ます。
link_design の前に set_property -top <top_module_name>
[current_fileset] が実行 さ れてい る 場合、 こ のオプシ ョ ン を使用する 必要
はあ り ません。
デザ イ ン ネ ッ ト リ ス ト を読み込んだ後に link_design に -mode out_of_context オプシ ョ ン を付けない場
合、 その後の イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン段階でデザ イ ンが完全デザ イ ン と し て処理 さ れ、 ソ ース のない信号や ロ ー
ド のない信号がすべて削除 さ れます。 synth_design ま たは link_design のを実行中には、 OOC モジ ュ ール
を定義 し て、 モジ ュ ール解析フ ロ ーを実行す る 必要があ り ます。
•
方法 2 : チ ェ ッ ク ポ イ ン ト を開 く
open_checkpoint <file_name>.dcp
重要 : open_checkpoint コ マ ン ド には、-mode out_of_context オプシ ョ ンは使用で き ません。 こ のモジ ュ ール
はチ ェ ッ ク ポ イ ン ト の一部 と し て保存 さ れ る ので、 チ ェ ッ ク ポ イ ン ト を書 き 出す際にはツールが正 し いモー ド であ る
か ど う か を必ず確認 し て く だ さ い。
•
方法 3 : さ ま ざ ま な フ ァ イ ル タ イ プ を追加
add_files コ マ ン ド を link_design と 一緒に使用す る と 、 複数の フ ァ イ ルお よ び さ ま ざ ま な フ ァ イ ル タ イ プ
を含むモジ ュ ールに読み込む こ と がで き ます。
add_files <file_name>.dcp
add_files <file_name>.edf
add_files <file_name>.xdc
link_design -mode out_of_context -top <top_module_name> -part <part>
アウ ト オブ コ ン テキス ト デザイ ン制約
モジ ュ ール解析フ ロ ーを使用 し たデザ イ ンの場合、 次の制約のいずれ も 絶対に必要 と い う わけではあ り ません。 よ り
正確な タ イ ミ ン グ解析には、 HD.CLK_SRC お よ び create_clock を使用 し て く だ さ い。 その他すべての制約はオプ
シ ョ ンです。
モジ ュ ール再利用フ ロ ーを使用す る 場合は、 こ れ ら の コ ン テ キ ス ト 制約が重要にな っ て き ます。 OOC モジ ュ ールを
含むデザ イ ン を問題な く アセ ンブルす る には、 こ れ ら の制約を使用 し て、 物理 リ ソ ース が適切に分配 さ れ、 ク ロ ッ ク
関係が理解 さ れ、 モジ ュ ール イ ン タ ーフ ェ イ ス に関す る 情報が正確に設定 さ れ る よ う に し ます。 各モジ ュ ールの制約
を設定 し ておかない と 、 アセ ンブ リ が よ り 困難にな り ます。
OOC 専用制約
OOC イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン に必要な制約の中には、 最上位デザ イ ン に イ ン ポー ト さ れ る と 問題 と な る も のがあ り
ます。 こ の よ う な状況を避け る ため、 別の XDC フ ァ イ ルで こ れ ら の制約を指定 し て、 OOC 使用目的にのみ設定す る
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第 章 : 必要があ り ます。 XDC フ ァ イ ルを OOC フ ロ ーにのみ使用 さ れ る よ う に指定する 方法は、 2 つあ り ます。 特定の XDC
フ ァ イ ルの制約が OOC フ ロ ーにのみ使用 さ れ る よ う に指定す る と 、 こ れ ら の制約にマーカーが追加 さ れ、 それ ら が
OOC 以外のデザ イ ンに読み込まれた場合に無視 さ れ る よ う にな り ます。
•
方法 1 : read_xdc の使用
read_xdc コ マ ン ド で XDC フ ァ イ ルを読み込む際に -mode out_of_context オプシ ョ ン を使用 し ます。
read_xdc -mode out_of_context <file>.xdc
ヒ ン ト : read_xdc コ マ ン ド はデザ イ ン を link_design で読み込む前ま たは後に実行で き ます。
•
方法 2 : USED_IN プ ロ パテ ィ
フ ァ イ ルが add_files コ マ ン ド で追加 さ れ る 際に、 フ ァ イ ルにプ ロ パテ ィ を設定 し て OOC でのみ使用 さ れ る
よ う に指定 し ます。 XDC フ ァ イ ルが使用 さ れ る フ ロ ーすべて (合成や イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン な ど) を指定す る
必要があ り ます。
add_files <file>.xdc
set_property USED_IN {synthesis implementation out_of_context} [get_files <file>]
重要 : add_files コ マ ン ド は link_design でデザ イ ン を読み込む よ り も 前に実行す る 必要があ り ます。 既に読み
込まれたデザ イ ンに対 し て add_files を使用 し て も 、 フ ァ イ ルを追加はで き ません。
制約の構文
次の表は、 ア ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン で使用すべ き タ イ ミ ン グ制約、 配置制約、 コ ン テ キ ス
ト 制約を リ ス ト し てい ます。 こ れ ら の制約の多 く は、 ど のデザ イ ン フ ロ ーで も 使用で き ます。 詳細は、 『Vivado Design
Suite ユーザー ガ イ ド : 制約の使用』 (UG903)[参照 4] を参照 し て く だ さ い。
重要 : ト ッ プダ ウ ン再利用フ ロ ーを使用する と 、 こ のセ ク シ ョ ンの制約はすべて自動的に生成 さ れます。 こ れ ら の制
約 を生成す る ス ク リ プ ト お よ び方法については、 『Vivado Design Suite チ ュ ー ト リ アル : 階層デザ イ ン』 (UG946) [参
照 6] を参照 し て く だ さ い。
表 4 : タ イ ミ ング制約
制約名
説明
set_max_delay
入力お よ び出力遅延を定義する のに使用 し て、 OOC モジ ュ ールで許容 さ れ る
時間を概算 し ます。 OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンの配置を制御 し 、 最上位の
タ イ ミ ン グ ク ロ ージ ャ を達成 し やす く し ます。
create_clock
OOC モジ ュ ール ポー ト の ク ロ ッ ク を定義する のに使用 し ます。
create_clock 制約は、 ク ロ ッ ク バ ッ フ ァ ーが最上位に イ ン ス タ ン シエー
ト さ れていて も 、 OOC モジ ュ ールに イ ン ス タ ン シエー ト さ れていて も 、 各 ク
ロ ッ ク ポー ト ご と に必要です。
set_clock_uncertainty
OOC モジ ュ ールへの入力にな る ク ロ ッ ク のば ら つ き を定義す る ために使用 し
ます。 OC モジ ュ ールのすべての ク ロ ッ ク に対 し て定義 し て、 タ イ ミ ン グ解
析が正確にな る よ う に し ます。 定義 し ない と 、 モジ ュ ールが イ ン ポー ト さ れ
た と き に、 パ ス の タ イ ミ ン グが満た さ れな く な る こ と があ り ます。
set_system_jitter
シ ス テ ム ジ ッ タ ー値を定義 し ます。 最上位デザ イ ンに基づいてユーザー ク
ロ ッ ク のば ら つき (set_clock_uncertainty) を定義する 場合は 0 に設定
す る 必要があ り ます。 0 に設定 し ておかない と 、 シ ス テ ム ジ ッ タ ーが OOC
イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンのば ら つき 計算の要素に入れ ら れ、 最終値がユー
ザーの定義 し た値 と は異な っ て し ま い ます。
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第 章 : 表 4 : タ イ ミ ング制約
制約名
説明
set_clock_latency
OOC モジ ュ ールへの入力にな る ク ロ ッ ク の レ イ テ ン シ を定義 し ます。 こ の制
約は、 ク ロ ッ ク パ ス全体が既知ではない場合に、 ク ロ ッ ク 遅延を正 し く モデ
リ ン グする ために必要です。
set_clock_groups
非同期 ク ロ ッ ク (-asynchronous) ま たは同 じ グ ロ ーバル バ ッ フ ァ ーで駆動
さ れ る ク ロ ッ ク (-physically_exclusive) を定義 し ます。
タ イ ミ ン グ制約の例
•
create_clock -period 8.000 -name clk -waveform {0.000 4.000} [get_ports clk]
•
set_max_delay
-from
[get_ports
-datapath_only <delay>
•
set_max_delay
-from
[get_pins
-datapath_only <delay>
•
set_system_jitter 0.0
•
set_clock_latency -source -min 0.10
•
set_clock_latency -source -max 0.20
•
set_clock_groups -physically_exclusive -group [clk1] -group [clk2]
•
set_clock_groups -asynchronous -group [clk1] -group [clk2]
<ports>]
-to
<synchronous
[get_pins
pin>]
-to
<synchronous
[get_ports
pin>]
<ports>]
こ れ ら の タ イ ミ ン グ制約の範囲は、 その OOC モジ ュ ール自体に適用 さ れ ます。 OOC イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ンには、
イ ン ス タ ン スへの タ イ ミ ン グ、 イ ン ス タ ン ス か ら の タ イ ミ ン グ、 イ ン ス タ ン ス内部の タ イ ミ ン グ な どすべてが含まれ
ます。 こ れには、 フ ォ ルス パ スお よ びマルチサ イ ク ル パ ス な ど の特殊なパ ス も 含まれます。
表 5 : Pblock 制約
コ マ ン ド /プ ロパテ ィ 名
説明
create_pblock
各 OOC イ ン ス タ ン ス の最初の Pblock を作成す る コ マ ン ド です。
resize_pblock
Pblock のサ イ ト タ イ プ (SLICE、 RAMB36 な ど) と サ イ ト 位置を定義 し ます。
add_cells_to_pblock
Pblock に含まれ る イ ン ス タ ン ス を指定 し ます。通常、個別 イ ン ス タ ン ス に対す
る 階層レベルを指定 し ます。 OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンの場合は、 セル名
を指定す る 代わ り に、 -top を使用 し て、 OOC モジ ュ ールの下のセルすべて を
指定 し ます。
CONTAIN_ROUTING
Pblock に含 ま れな い配線 リ ソ ー ス が使用 さ れな い よ う にす る Pblock プ ロ パ
テ ィ です。 デフ ォ ル ト の値は false です。 Pblock 範囲に完全に含まれ る パ ス
のみが含まれます (例 : BUFGMUX の範囲がない場合、BUFGMUX を出入 り す
る パ ス は含まれません。 こ れは BUFGMUX の よ う な多 く の コ ン ポーネ ン ト で
必要 と さ れ る ビヘ イ ビ アーです)。
EXCLUDE_PLACEMENT
定義 さ れた Pblock 範囲内で Pblock に含まれない ロ ジ ッ ク が配置 さ れない よ う
にす る ため使用す る Pblock プ ロ パテ ィ です。 デフ ォ ル ト は false です。 こ の
プ ロ パテ ィ は OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンには影響 し ませんが、 アセ ンブ リ
中の最上位 ロ ジ ッ ク の配置に影響 し ます。アセ ンブ リ 中に最適な結果 と な る の
で、 値を false の ま ま に し てお く こ と をお勧め し ます。
PARENT
Pblock 階層を識別す る ために使用 さ れ る Pblock プ ロ パテ ィ で、 値は子 Pblock
が完全に含まれ る 親 Pblock の名前にな り ます。 OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン
を含むネ ス ト さ れた Pblock はすべて PARENT キーワー ド を使用 し てモジ ュ ー
ル再利用中の動作を正 し く し てお く 必要があ り ます。
Pblock コ マ ン ド お よ びプ ロ パテ ィ の例
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第 章 : •
create_pblock <pblock_name>
•
add_cells_to_pblock [get_pblocks <pblock_name>] -top
•
resize_pblock [get_pblocks <pblock_name>] -add {SLICE_X0Y0:SLICE_X100Y100}
•
resize_pblock [get_pblocks <pblock_name>] -add {RAMB18_X0Y0:RAMB18_X2Y20}
•
set_property CONTAIN_ROUTING true [get_pblocks <pblock_name>]
Pblock に追加 さ れ る セルが -top を使用 し て指定 さ れてい る こ と に注意 し て く だ さ い。 こ れは、 OOC イ ン プ リ メ ン
テーシ ョ ンでは、 OOC イ ン ス タ ン ス が最上位にな り 、 OOC イ ン ス タ ン ス全体が Pblock に含まれ る 必要があ る か ら で
す。 -top を使用す る こ と で、 OOC モジ ュ ールが最上位デザ イ ンに イ ン ポー ト さ れ る 際に、 Pblock が正 し い階層レベ
ルに適切に変換 さ れ る よ う も な り ます。
OOC モジ ュ ール内の ロ ジ ッ ク を フ ロ アプ ラ ンす る 場合は、 入れ子にな っ た Pblock を使用で き ます。 子 Pblock は完全
に親 Pblock 内に含ま れ る 必要があ り ます。 Pblock 間の親子関係は、 次に示す よ う に PARENT プ ロ パテ ィ を使用 し て
宣言 し ます。
set_property PARENT <parent_pblock_name> [get_pblocks <child_pblock_name>]
Pblock プ ロ パテ ィ の PARENT は別の Pblock を参照する ので、 制約が処理 さ れ る 順序が重要です。 親 Pblock (-top を
使用) は、 それを参照す る 子 Pblock よ り も 前に定義する 必要があ り ます。
前述の タ イ ミ ン グ制約お よ び物理制約だけでな く 、 OOC イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン の コ ン テ キ ス ト を定義す る 制約 も
あ り ます。 コ ン テ キ ス ト 制約では、 OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンが イ ン ポー ト さ れ る 最上位の環境を定義 し ます。
表 6 : コ ン テキス ト 制約
コ マ ン ド /プ ロパテ ィ 名
説明
HD.CLK_SRC
OOC イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン で、 ク ロ ッ ク バ ッ フ ァ ーが OOC モジ ュ ール外で
使用 さ れ る 場合に、 それを イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン ツールに伝え る ため使用 し
ます。値は、 ク ロ ッ ク バ ッ フ ァ ー イ ン ス タ ン ス の位置にな り ます。 こ れは ク ロ ッ
ク ポー ト に適用 さ れ、 ポー ト には こ の制約が適用 さ れ る よ り も 前に定義済み ク
ロ ッ ク (create_clock) が含まれ る 必要があ り ます。
HD.PARTPIN_LOCS
配 線 さ れ る 指定 ポ ー ト に イ ン タ ー コ ネ ク ト タ イ ル (INT) を 定義 し ま す。
HD.PARTPIN_RANGE よ り も 優先 さ れます。 内部 OOC ロ ジ ッ ク の配置配線に影
響 し ます。
ク ロ ッ ク ポー ト に使用す る と 、 ク ロ ッ ク に ロ ーカル配線が使用 さ れ る ので、 ク
ロ ッ ク ポー ト には使用 し ないで く だ さ い。
専用接続には使用 し ないで く だ さ い。
HD.PARTPIN_RANGE
指 定 し た ピ ン/ ポ ー ト を 配線す る た め に 使用可能 な コ ン ポ ー ネ ン ト サ イ ト
(SLICE、 DSP、 BRAM) ま たは イ ン タ ー コ ネ ク ト タ イ ル (INT) の範囲を定義 し ま
す。
こ の制約は専用接続を持た ない ピ ン ま たはポー ト に対 し てのみ有効です (例 : ク
ロ ッ ク ま たは最上位 I/O パ ッ ド への直接接続な ど)。 こ れ ら の ピ ン ま たはポー ト
に適用 さ れ る 場合、 制約は無視 さ れます。
set_logic_unconnected
最上位で未接続の ま ま にな る 指定 し た出力ポー ト に対 し て、追加で最適化が実行
で き る よ う にな り ます。
set_logic_one
最上位の VCC で駆動 さ れ る 指定 し た入力ポー ト に対 し て、 追加で最適化が実行
で き る よ う にな り ます。
set_logic_zero
最上位で GND で駆動 さ れ る 指定 し た入力ポー ト に対 し て、 追加で最適化が実行
で き る よ う にな り ます。
重要 : set_logic バ ウ ン ダ リ 最適化制約を間違っ て指定す る と 、 不正な ビヘ イ ビ アお よ びツール エ ラ ーが発生す る
可能性があ り ます。 た と えば、 出力ポー ト を OCC モジ ュ ールで未接続 と し て定義 し たのに、 実際にはそれが最上位
で使用 さ れ る 場合、 次の よ う なエ ラ ー メ ッ セージが表示 さ れます。
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第 章 : ERROR:[Opt 31-67] Problem:A LUT2 cell in the design is missing a connection on input pin
I0, which is used by the LUT equation.
コ ン テ キ ス ト 制約の例
•
set_property HD.CLK_SRC BUFGCTRL_X0Y16 [get_ports <port_name>]
•
set_property HD.PARTPIN_LOCS INT_R_X0Y0 [get_ports <port_name>]
•
set_property HD.PARTPIN_RANGE SLICE_X0Y1:SLICE_X1Y3 [get_ports <port_name>]
•
set_logic_unconnected [get_ports <port_name>]
•
set_logic_one [get_ports <port_name>]
•
set_logic_zero [get_ports <port_name>]
モ ジ ュ ール解析 フ ロ ーの場合、 デ フ ォ ル ト では イ ン タ ー フ ェ イ ス ネ ッ ト (OCC モ ジ ュ ール ポー ト に接続 さ れ る モ
ジ ュ ー ル 内 の ネ ッ ト ) は 配 線 さ れ ま せ ん。 こ れ ら の イ ン タ ー フ ェ イ ス ネ ッ ト が 配 線 さ れ る よ う に す る に は、
HD.PARTPIN 制約を使用 し てモジ ュ ールを ロ ッ ク する 必要があ り ます。配置配線モジ ュ ール ポー ト (ま たはパーテ ィ
シ ョ ン ピ ン) の配置を素早 く 取得す る には、 HD.PARTPIN_RANGE に OOC モジ ュ ールの Pblock SLICE 範囲の値を付
け ます。 こ れ ら の ピ ンの さ ら に詳細な配置を取得する には、 さ ら に厳密な HD.PARTPIN_RANGE 値を使用する か、 明
示的な HD.PARTPIN_LOCS 値を指定 し ます。 最適なサ イ ト や範囲を決定す る には、 Vivado IDE で [Device] ビ ュ ーを
開いて、 次のボ タ ン を ク リ ッ ク し て配線 リ ソ ース を オンに し ます。
拡大す る と 、 図 1 の よ う に INT の位置が表示 さ れます ( こ の図では見やす く す る ために配線 リ ソ ース を非表示に し て
い ます)。
X-Ref Target - Figure 1
図 1 : INT タ イルの位置
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第 章 : 最上位再利用 コ マ ン ド および制約
次のセ ク シ ョ ンでは、 ア ウ ト オブ コ ン テ キ ス ト イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン を イ ン ポー ト す る 際に最上位で使用 さ れ る
コ マ ン ド お よ び制約について説明 し ます。 こ れ ら の コ マ ン ド お よ び制約を使用 し た ス ク リ プ ト 例お よ び こ の フ ロ ーの
設定手順については、 『Vivado Design Suite チ ュ ー ト リ アル : 階層デザ イ ン』 (UG946) [参照 6] を参照 し て く だ さ い。
各 コ マ ン ド の詳細は、 『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG835) [参照 3] を参照 し て く だ さ い。
最上位再利用 コ マ ン ド
ア セ ン ブ リ では、 前に イ ン プ リ メ ン ト し たモジ ュ ールを モジ ュ ール解析フ ロ ーか ら 読み込む必要が あ り ま す。 パー
テ ィ シ ョ ン分割 さ れた各 イ ン ス タ ン ス のチ ェ ッ ク ポ イ ン ト は、 必ず存在 し てい る 必要があ り ます。 ま た、 それぞれの
チ ェ ッ ク ポ イ ン ト は最上位デザ イ ンに読み込まれ、 OOC モジ ュ ールご と にブ ラ ッ ク ボ ッ ク ス が含まれます。 OOC イ
ンプ リ メ ン テーシ ョ ン結果はブ ラ ッ ク ボ ッ ク ス ではないセルには読み込む こ と がで き ません。こ れで標準的な イ ンプ
リ メ ン テーシ ョ ン コ マ ン ド を使用 し て、 ま だ配置配線 さ れていないデザ イ ン部分 (Top) を イ ンプ リ メ ン ト で き る よ う
にな り ます。
合成
パーテ ィ シ ョ ン分割 さ れた イ ン ス タ ン ス それぞれに対す る ブ ラ ッ ク ボ ッ ク ス を含む最上位ネ ッ ト リ ス ト が必ず必要
です。 こ れには、 最上位合成に、 パーテ ィ シ ョ ン分割済みの イ ン ス タ ン ス のモジ ュ ール/エン テ ィ テ ィ 宣言が含まれ、
ロ ジ ッ ク は含まれない よ う にす る 必要があ り ます。
最上位合成は、 通常すべての最上位ポー ト で I/O バ ッ フ ァ ーを推論 し ますが、 I/O バ ッ フ ァ ーが OOC モジ ュ ールに特
に イ ン ス タ ン シエー ト さ れ る 場合は、 ポー ト ご と に最上位合成で I/O バ ッ フ ァ ー挿入を オ フ にす る 必要があ り ます。
Vivado 合成では こ の属性は IO_BUFFER_TYPE = “none” です。IO_BUFFER_TYPE お よ びその他の合成属性の詳細
は、 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : 合成』 (UG901) [参照 5] の 「合成属性」 を参照 し て く だ さ い。
イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン
最上位 イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンは、標準デザ イ ン と 同 じ よ う に実行で き ますが、次を さ ら に実行す る 必要があ り ます。
1.
OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン結果で回避 さ れ る ブ ラ ッ ク ボ ッ ク ス セルそれぞれに HD.PARTITION プ ロ パテ ィ
を設定 し ます。
注記 : HD.PARTITION プ ロ パテ ィ は、OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンで設定 さ れていれば、 OOC モジ ュ ール と 共に
イ ン ポー ト さ れ ますが、 最上位ブ ラ ッ ク ボ ッ ク ス イ ン ス タ ン ス に設定す る と 、 セルが正 し く マー ク さ れてい る
か ど う か確認 し やす く な り ます。
2.
パーテ ィ シ ョ ン分割 さ れた イ ン ス タ ン ス ご と に OOC チ ェ ッ ク ポ イ ン ト を読み込みます。
2.
保持レベル (logical、 placement、 routing) を選択 し ます。
セルをパーテ ィ シ ョ ン と し て マー ク
セルをパーテ ィ シ ョ ン と し てマー ク す る には、 HD.PARTITION セル プ ロ パテ ィ が必要です。 HD.PARTITION を設定
す る と 、 次が実行 さ れます。
•
特定のセルに DONT_TOUCH を設定す る と 、 HD バ ウ ン ダ リ 中ま たは HD バ ウ ン ダ リ 上で不正な最適化が さ れな
い よ う にな り ます。
•
階層デザ イ ン用の DRC を開始 し ます。
•
read_checkpoint -cell で特定の コ ー ド を イ ネーブルに し 、 PartPin を一掃 し て余分な Pblock を削除 し ます。
set_property HD.PARTITION 1 [get_cells <cell_name>]
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第 章 : OOC チ ェ ッ ク ポ イ ン ト の読み込み
OOC チ ェ ッ ク ポ イ ン ト は、 read_checkpoint コ マ ン ド に -cell オプシ ョ ン を付けて読み込みます。 最上位デザ イ
ンは既に開いてお り 、パーテ ィ シ ョ ン分割 さ れた イ ン ス タ ン ス にそれぞれブ ラ ッ ク ボ ッ ク ス が含まれ る 必要があ り ま
す。
read_checkpoint -cell <cell_name> <file> [-strict]
表 7 : read_checkpoint オプ シ ョ ン
オプ シ ョ ン名
説明
-cell
OOC モジ ュ ールの完全な階層名を指定 し ます。
-strict
セルを置 き 換え る のにポー ト が完全に一致 し てい る 必要があ り 、パーツ、パ ッ ケージ、
ス ピー ド グ レー ド 値が同一であ る こ と を確認 し ます。
<file>
読み込む OOC チ ェ ッ ク ポ イ ン ト を指定 し ます。
OOC モジ ュ ール イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンの結果を イ ン ポー ト し て ロ ッ ク する 際、 イ ン タ ーフ ェ イ ス ネ ッ ト は保持 さ
れません。 ま た、 最初の ト ッ プダ ウ ン ま たは OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン中に生成 さ れた PartPin ロ ケーシ ョ ンはす
べて理想的な ロ ケーシ ョ ンではない可能性があ り 、 配線ツールで不必要な制限が課せ ら れ る こ と があ り ます。 こ のた
め、 read_checkpoint -cell コ マ ン ド では自動的に イ ン タ ーフ ェ イ ス ネ ッ ト の配線が解除 さ れ、 セルのチ ェ ッ ク
ポ イ ン ト か ら の PartPin がすべて削除 さ れます。
保持レ ベルの設定
OOC チ ェ ッ ク ポ イ ン ト を読み込んだ ら 、 こ のモジ ュ ールの保持レベルを定義す る 必要があ り ます。
イ ン ポー ト し た OOC チ ェ ッ ク ポ イ ン ト の配置お よ び配線を ロ ッ ク する には、 lock_design コ マ ン ド を使用 し ます。
lock_design [-level <value>] [-unlock] [<cell>]
こ の コ マ ン ド を使用す る 場合、 -level オプシ ョ ン で次の値を指定す る と 、 保持レベルが指定で き ます。
•
logical : 論理デザ イ ン を保持 し ます。 配置ま たは配線情報 も 使用 さ れますが、 ツールで結果を改善で き る 可能性
があ る 場合は変更可能です。
•
placement (デフ ォ ル ト ) : 論理お よ び配置デザ イ ンが保持 さ れます。 配置情報 も 使用 さ れますが、 ツールで結果を
改善で き る 可能性があ る 場合は変更可能です。
•
routing : 論理、 配置、 お よ び配線デザ イ ンが保持 さ れます。 内部配線は保持 さ れますが、 イ ン タ ーフ ェ イ ス ネ ッ
ト は保持 さ れません。 配線を保持す る には、 OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン中に CONTAIN_ROUTING プ ロ パテ ィ
が Pblock に使用 さ れ る 必要があ り ます。 こ れに よ り 、 OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンが再利用 さ れ る 際に配線が
競合 し な く な り ます。
必要な保持レベルに関係な く 、 物理デー タ ベース全体は配線 も 含めて ま だ読み込まれますが、 ツールで結果が改善で
き る と 判断 さ れない限 り は、 変更 さ れません。
表 8 : lock_design の引数
引数名
説明
-level
保持レベルを指定 し ます。 使用で き る 値は、 logical、 placement、 ま たは routing
で、 デフ ォ ル ト 値は placement です。
-unlock
セルの ロ ッ ク を解除 し ます。 セルを指定 し ない場合は、 デザ イ ン全体の固定が解除 さ れ
ます。ロ ッ ク ビヘ イ ビ アー と 正反対の動作にな る ロ ッ ク 解除には、-level パ ラ メ ー タ ー
を指定す る 必要があ り ます。 routing を指定す る と 、 配線の ロ ッ ク を解除す る のみです
が、 placement を指定する と 配置配線の ロ ッ ク が解除 さ れます。
<cell>
ロ ッ ク さ れ る 階層セル名です。 セルが指定 さ れない場合は、 全デザ イ ンが ロ ッ ク さ れま
す。
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第 章 : 最上位再利用制約
最上位デザ イ ンで OOC モジ ュ ールを再利用す る 場合は、 すべての標準的なデザ イ ン制約を適用で き ます。 OOC イ ン
プ リ メ ン テーシ ョ ンに使用 さ れ る OOC 制約は、 チ ェ ッ ク ポ イ ン ト に保存 さ れ、 デザ イ ンに適用可能な と き に適用 さ
れます。
Tcl ス ク リ プ ト
こ の フ ロ ーを実行す る には、 『Vivado Design Suite チ ュ ー ト リ アル : 階層デザ イ ン』 (UG946) [参照 6] に含まれ る Tcl ス
ク リ プ ト を使用 し ます。 こ れ ら の ス ク リ プ ト は、 チ ュ ー ト リ アルを実行す る 際に使用す る デザ イ ン フ ァ イ ルを含む
ZIP フ ァ イ ルに含ま れ ます。 提供 さ れてい る ス ク リ プ ト の詳細は、 <Extract_Dir>/Tcl デ ィ レ ク ト リ にあ る ZIP フ ァ
イ ルの <Extract_Dir>/Tcl デ ィ レ ク ト リ の README.txt フ ァ イ ルを参照 し て く だ さ い。
既知の問題
現在の リ リ ース の階層デザ イ ン フ ロ ーに関する 既知の問題について説明 し ます。
UltraScale サポー ト
UltraScale デバ イ ス は、 現時点ではデザ イ ン解析 し かサポー ト さ れてい ません。 再利用フ ロ ーは、 こ の リ リ ース では
ベー タ 版にな り ます。 既知の制限な どはあ り ませんが、 フ ロ ーは ま だ完全には保証 さ れてい ません。
グローバル ク ロ ッ ク 配線の制限
最上位のバ ッ フ ァ ーで駆動 さ れ る ク ロ ッ ク は、 OOC イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン中は配線 さ れ ません。 配線の概算が使
用 さ れ ま す。 HD.CLK_SRC を使用す る と 配線の概算は改善 さ れ ま す。 OOC モ ジ ュ ール内の ク ロ ッ ク バ ッ フ ァ ーは
OOC イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン中に配線 さ れます。 OOC ク ロ ッ ク に最適な制約を付け る と 、 こ の タ イ ミ ン グ概算に タ
イ ミ ン グの正確な結果が表示 さ れ る よ う にな り ます。 必要な イ ン タ ーフ ェ イ ス制約の例お よ びそれ ら の制約を自動生
成 さ せ る 方法については、『Vivado Design Suite チ ュ ー ト リ アル : 階層デザ イ ン』 (UG946) [参照 6] を参照 し て く だ さ い。
IDELAYCTRL の付いた OOC モ ジ ュ ールの制限
IDELAYCTRL の付いた OOC モジ ュ ールは イ ン ポー ト はで き ますが、ロ ッ ク で き ませんので、OOC モジ ュ ールは 100%
保持 さ れません。
非プ ロ ジ ェ ク ト モー ド のサポー ト
Vivado Design Suite の階層デザ イ ンは、 現時点ではプ ロ ジ ェ ク ト モー ド ではサポー ト さ れません。
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付録 A
その他の リ ソ ースおよび法的通知
ザイ リ ン ク ス リ ソ ース
ア ンサー、 資料、 ダ ウ ン ロ ー ド 、 フ ォー ラ ム な ど のサポー ト リ ソ ース は、 次のザ イ リ ン ク ス サポー ト サ イ ト を参照
し て く だ さ い。
ソ リ ュ ーシ ョ ン セ ン タ ー
デバ イ ス、 ツール、 IP のサポー ト については、 ザ イ リ ン ク ス ソ リ ュ ーシ ョ ン セ ン タ ーを参照 し て く だ さ い。 ト ピ ッ
ク には、 デザ イ ン ア シ ス タ ン ト 、 ア ド バ イ ザ リ 、 ト ラ ブルシ ュ ー ト ヒ ン ト な ど が含まれます。
参考資料
1.
『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : デザ イ ン解析お よ び ク ロ ージ ャ テ ク ニ ッ ク 』 (UG906)
2.
『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン』 (UG904)
3.
『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG835)
4.
『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : 制約の使用』 (UG903)
5.
『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : 合成』 (UG901)
6.
『Vivado Design Suite チ ュ ー ト リ アル : 階層デザ イ ン』 (UG905)
7.
Vivado Design Suite の資料
ト レーニ ン グ リ ソ ース
ザ イ リ ン ク ス では、 本書に含ま れ る コ ン セプ ト を説明す る さ ま ざ ま な ト レーニ ン グ コ ー スお よ びオ ン ラ イ ン ビデオ
を提供 し てい ます。 次の リ ン ク か ら 関連す る ト レーニ ン グ リ ソ ース を参照 し て く だ さ い。
1.
Vivado Design Suite ビデオ チ ュ ー ト リ アル
2.
Vivado でのア ド バン ス ド FPGA 設計 ト レーニ ン グ コ ース
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付録 A : その他の リ ソ ースおよび法的通知
法的通知
The information disclosed to you hereunder (the “Materials”) is provided solely for the selection and use of Xilinx products.To the maximum extent
permitted by applicable law:(1) Materials are made available "AS IS" and with all faults, Xilinx hereby DISCLAIMS ALL WARRANTIES AND
CONDITIONS, EXPRESS, IMPLIED, OR STATUTORY, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
NON-INFRINGEMENT, OR FITNESS FOR ANY PARTICULAR PURPOSE; and (2) Xilinx shall not be liable (whether in contract or tort,
including negligence, or under any other theory of liability) for any loss or damage of any kind or nature related to, arising under, or in connection
with, the Materials (including your use of the Materials), including for any direct, indirect, special, incidental, or consequential loss or damage
(including loss of data, profits, goodwill, or any type of loss or damage suffered as a result of any action brought by a third party) even if such
damage or loss was reasonably foreseeable or Xilinx had been advised of the possibility of the same.Xilinx assumes no obligation to correct any
errors contained in the Materials or to notify you of updates to the Materials or to product specifications.You may not reproduce, modify, distribute,
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please refer to Xilinx’s Terms of Sale which can be viewed at http://www.xilinx.com/legal.htm#tos; IP cores may be subject to warranty and
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requiring fail-safe performance; you assume sole risk and liability for use of Xilinx products in such critical applications, please refer to Xilinx’s
Terms of Sale which can be viewed at http://www.xilinx.com/legal.htm#tos.
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