如何在Lattice中查看LUT资源占用情况？

Question

**问题：如何在Lattice Diamond中查看设计中LUT资源的占用情况？** 在使用Lattice Diamond进行FPGA开发时，了解设计对LUT（查找表）资源的占用情况对于优化逻辑实现和评估资源瓶颈至关重要。开发者常问：如何准确查看当前设计中LUT的使用数量及分布情况？是否可以通过综合报告或布局布线报告获取详细信息？此外，不同Lattice器件中LUT的配置方式是否会影响资源统计结果？掌握这些信息有助于提升设计效率与资源利用率。

Answer 1

一、Lattice Diamond中查看LUT资源占用的基本方法

在Lattice Diamond中查看设计中LUT资源的占用情况，通常可以通过综合报告（Synthesis Report）和布局布线报告（Place and Route Report）来获取相关信息。这些报告不仅显示了LUT的总数，还可以提供每个模块或层次的详细使用情况。

• 综合阶段：在Synplify Pro综合工具中，生成的综合报告（.srr文件）会列出LUT的使用情况。
• 布局布线阶段：在布局布线完成后，Lattice Diamond会生成一个布局布线报告（.pad文件），其中包含详细的资源使用统计信息。

开发者可以通过以下路径查看：

1. 打开Lattice Diamond工程
2. 点击“Process”窗口中的“View Synthesis Report”或“View Place & Route Report”
3. 在报告中搜索关键词“LUT”或“Logic Cells”即可找到相关信息

二、LUT资源统计信息的详细解读

在Lattice Diamond的综合与布局布线报告中，LUT资源的统计信息通常包括以下几个维度：

字段名称	说明
Total LUTs Used	整个设计中使用的LUT总数
LUTs by Module	按模块划分的LUT使用情况
LUT Utilization (%)	相对于目标器件LUT资源的使用百分比
LUT Input Count	每个LUT的输入数量（如4-input或6-input）

例如，在一个基于Lattice MachXO3器件的设计中，其LUT为4输入结构，综合报告中将显示每个逻辑函数是否被优化为共享输入以减少LUT使用。

INFO: [Synth 8-448] LUT4 instance 'my_lut' is shared between signals a and b.

三、不同Lattice器件中LUT配置对资源统计的影响

Lattice不同系列的FPGA（如MachXO3、ECP5、CrossLink-NX等）在LUT结构和配置方式上存在差异。例如：

• MachXO3：使用4输入LUT，每个LUT可实现任意布尔函数
• ECP5：支持4/5/6输入LUT结构，支持更复杂的逻辑函数实现
• CrossLink-NX：采用6输入LUT结构，支持更高密度的逻辑集成

因此，在查看LUT资源统计时，需要结合具体器件的架构特性来解读数据。例如，在ECP5中，一个6输入LUT可能等价于多个4输入LUT的组合，从而影响最终的资源统计结果。

四、使用脚本或Tcl命令自动化获取LUT信息

为了提高效率，开发者可以使用Tcl脚本从Lattice Diamond中提取LUT资源信息。以下是一个示例命令：

set report_file [open "lut_usage.txt" w]
puts $report_file [get_property LUTS_USED [get_design]]
close $report_file

此外，还可以通过以下命令查看更详细的资源使用情况：

report_utilization -file utilization_report.txt

该命令将生成一个包含LUT、FF、RAM、IO等资源使用情况的文本文件。

五、流程图展示LUT资源分析流程

graph TD
A[启动Lattice Diamond] --> B[完成综合]
B --> C{是否查看LUT使用情况?}
C -->|是| D[打开Synthesis Report]
C -->|否| E[继续布局布线]
E --> F[完成布局布线]
F --> G{是否查看详细LUT分布?}
G -->|是| H[打开Place & Route Report]
G -->|否| I[结束]