iNO · 网表优化

核心能力

iNO（Netlist Optimization）是连接逻辑综合与物理实现的关键桥梁。综合工具（iMap）输出的门级网表在逻辑上是正确的，但从物理实现角度看可能存在大量需要修复的问题：高扇出网络（一条 net 驱动数百个 sink）、缺少必要的缓冲级、逻辑冗余、以及不适合后端布局布线的结构。iNO 在 iMap 输出与 iFP 物理规划之间执行这些网表清理与物理准备工作。

Agent 将 iNO 用作网表质量诊断与自动修复的核心工具。具体场景包括：高扇出网络诊断——Agent 调用 iNO 扫描网表，找出所有超过 max_fanout 阈值的 net，生成每条的 fanout 分布报告；对于超过阈值的高扇出 net，iNO 自动生成缓冲树插入 proposal（N 叉缓冲树结构），Agent 评审后 apply；物理准备检查——在网表进入 floorplanning 前，Agent 运行 iNO 的全模式优化（fanout+buffer+full），确保所有 net 的驱动能力、扇出、以及逻辑层级都满足后端工具的要求；面积-时序 trade-off 分析——Agent 尝试不同的 max_fanout 参数（16/32/64），比较插入的 buffer 数量和面积增长，选择最优的 trade-off 点。

在 AI 辅助场景下，Agent 可以收集 iNO 修复的历史数据（哪些类型的 net 容易出现高扇出、哪种 buffer 插入策略在不同工艺下效果最优），训练预测模型在网络综合阶段就预判需要多少 buffer 资源——在 floorplan 阶段预留足够的 buffer 放置区域，避免布局阶段因 buffer 无处放置而导致的拥塞。

iNO 支持三种优化模式：fanout 模式仅修复扇出违例（最小化改动）；buffer 模式在修复扇出的同时做缓冲链优化（确保信号完整性）；full 模式执行完整的网表重构（包括逻辑冗余消除、反相器对合并、constant propagation 等通用网表优化）。Agent 可根据流程阶段选择合适模式——综合刚结束时用 full 做彻底清理，ECO 阶段用 fanout 做最小改动。

Agent 调用方式

# Agent 调用 iNO 做网表优化
from ieda_client import IEDAClient

client = IEDAClient()

# 基础优化 —— 修复高扇出
result = client.call("iNO.optimize",
    design_ref="snap_7f3a",
    max_fanout=32)

print(f"Fanout violations fixed: {result['fanout_violations_fixed']}")
print(f"Buffers inserted:       {result['buffers_inserted']}")
print(f"Area change:            {result['area_change']:+.2f}%")

# Agent 可先 diagnose 再决定 optimize 参数
diag = client.call("iNO.diagnose",
    design_ref="snap_7f3a")
high_fanout_nets = [n for n in diag if n['fanout'] > 64]
print(f"Critical high-fanout nets: {len(high_fanout_nets)}")

# 全模式优化 —— 尽量清理网表
result = client.call("iNO.optimize",
    design_ref="snap_7f3a",
    max_fanout=32,
    optimization_mode="full")

{
  "tool": "iNO.optimize",
  "arguments": {
    "design_ref": "snap_7f3a",
    "max_fanout": 32,
    "optimization_mode": "full"
  }
}

# Tcl 交互式网表优化
iNO::set_design snap_7f3a
iNO::set_max_fanout 32
iNO::set_optimization_mode full
iNO::diagnose -report high_fanout.txt
iNO::optimize
iNO::report_changes
iNO::write_netlist -output snap_7f3a.opt.v

输入 / 输出契约

在流程中的位置

  RTL Source
        │
        ▼
  ┌─────────────┐
  │    iMap     │  逻辑综合（RTL → Gate Netlist）
  │  Synthesis   │
  └──────┬──────┘
         │  raw netlist (may have high fanout)
         ▼
  ┌─────────────┐
  │   iNO      │  ← 当前工具：网表优化
  │ Netlist Opt  │
  └──────┬──────┘
         │  cleaned netlist
         ▼
  ┌─────────────┐
  │    iFP      │  布图规划（物理实现第一步）
  │  Floorplan   │
  └──────┬──────┘
         │
    ... 后续步骤 ...

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