iPA/iIR · 功耗与 IR-Drop 分析

# 核心能力

# Activity-Provenance 功耗分解

iPA 支持静态 (无活动文件) 和动态 (VCD/SAIF) 两种功耗计算模式。动态模式下，iPA 根据活动文件在每个时间窗口内计算单元的开关活动率，并按模块层级汇聚。Agent 通过 iPA.analyze 可获得 total_power、dynamic/leakage 分量、以及 per-module 的功耗占比 breakdown——精确追溯到哪个功能场景的哪个子模块贡献了最大功耗。

# 功率到 IR-Drop 因果追溯

iIR 在 iPA 功率计算基础上分析电源网络的 IR-Drop 分布，建立"高功率模块 -> 对应电源网络节点 -> IR-Drop 值"的因果映射。Agent 可查询每个 IR-Drop 热点的 root cause 模块，而非仅获得无上下文的电压降数值。这使得 Agent 能够提出有针对性的局部 P/G 加固建议，而非盲目地全局增加 stripe。

# 热斑自动识别

iPA/iIR 综合功耗密度与 IR-Drop 严重程度生成 hotspot 列表，每个热点包含模块名、坐标范围、功耗密度、IR-Drop 峰值和严重等级 (critical/warning/info)。Agent 可将热点列表直接传入 iPDN 作为局部 P/G 强化的目标区域，形成闭环的电源完整性优化流程。

# Agent 调用方式

iPA/iIR 提供三种等价的调用协议。

from ieda import Client

client = Client("http://localhost:9099")

# Dynamic power analysis with activity file
result = client.call(
    "iPA.analyze",
    design_ref="snap_7f3a",
    scenario="func_typical",
    mode="dynamic",
    activity_file=vcd_ref,
    intent_ref="power_profile_v1",
)

print(result.total_power)        # 128.5 (mW)
print(result.power_breakdown)    # {"dynamic": 94.2, "leakage": 34.3}
print(result.ir_drop_map)        # <binary grid>
print(result.hot_spots)          # ["core/alu", "core/l2_cache"]

# Static IR-drop check only
ir = client.call(
    "iIR.analyze",
    design_ref="snap_7f3a",
    pdn_ref="pdn_v3",
)
print(ir.worst_drop)           # 42 (mV)

// JSON-RPC over MCP
{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "tools/call",
  "params": {
    "name": "iPA.analyze",
    "arguments": {
      "design_ref": "snap_7f3a",
      "scenario": "func_typical",
      "mode": "dynamic",
      "activity_file": "/data/vcd/func_typical.vcd"
    }
  }
}

// Response
{
  "total_power": 128.5,
  "power_breakdown": {"dynamic": 94.2, "leakage": 34.3},
  "ir_drop_map": "base64://...",
  "hot_spots": [
    {"module": "core/alu", "ir_drop": 42.0, "severity": "critical"},
    {"module": "core/l2_cache", "ir_drop": 28.3, "severity": "warning"}
  ]
}

# Dynamic power analysis
iPA::analyze_power -design snap_7f3a -scenario func_typical -mode dynamic -vcd /data/vcd/func_typical.vcd

# Static IR-drop analysis
iIR::analyze_ir -design snap_7f3a -pdn pdn_v3

# Query results
iPA::report_power_breakdown
iIR::report_ir_drop -worst 10
iPA::report_hotspots

# 输入/输出契约

Request Schema — iPA.analyze

Result Schema

# 在流程中的位置

                 ┌──────────┐
                 │   iPL    │  布局完成
                 └────┬─────┘
                      │
                      ▼
                 ┌──────────┐
                 │  iPDN    │  电源网络
                 └────┬─────┘
                      │
                      ▼
                 ┌──────────┐
                 │  iCTS    │  时钟树综合
                 └────┬─────┘
                      │
                      ▼
                 ┌──────────┐
                 │   iRT    │  布线完成
                 └────┬─────┘
                      │
                      ▼
┌──────────────────────────────────────────┐
│            iPA / iIR  ◆                 │
│  功耗计算 (static/dynamic)                │
│  IR-Drop 分析 → hotspot 输出            │
│  ↑ 输入: 布局+布线+RC寄生+活动文件        │
│  ↓ 输出: power breakdown + IR map      │
└──────────────────┬───────────────────────┘
                   │
                   ▼
          ┌──────────────┐
          │    iPNP      │  局部 P/G 加固
          └──────────────┘

# 相关资源