ast: avoid intermediate wires/assigns when lowering to AST_MEMINIT.
authorwhitequark <whitequark@whitequark.org>
Wed, 1 Jan 2020 20:18:28 +0000 (20:18 +0000)
committerwhitequark <whitequark@whitequark.org>
Fri, 7 Feb 2020 00:41:54 +0000 (00:41 +0000)
commitc34d7b13f474aec5703884029b553175aeeb2835
tree67b74961eb5a63bc059356a866d6ba41bc2a1fa6
parentd44848328b329489eda0719968c3f81d4d9a6b55
ast: avoid intermediate wires/assigns when lowering to AST_MEMINIT.

Before this commit, every initial assignment to a memory generated
two wires and four assigns in a process. For unknown reasons (I did
not investigate), large amounts of assigns cause quadratic slowdown
later in the AST frontend, in processAst/removeSignalFromCaseTree.
As a consequence, common and reasonable Verilog code, such as:
  reg [`WIDTH:0] mem [0:`DEPTH];
  integer i; initial for (i = 0; i <= `DEPTH; i++) mem[i] = 0;
took extremely long time to be processed; around 80 s for a 8-wide,
8192-deep memory.

After this commit, initial assignments where address and/or data are
constant (after `generate`) do not incur the cost of intermediate
wires; expressions like `mem[i+1]=i^(i<<1)` are considered constant.
This results in speedups of orders of magnitude for common memory
sizes; it now takes merely 0.4 s to process a 8-wide, 8192-deep
memory, and only 5.8 s to process a 8-wide, 131072-deep one.

As a bonus, this change also results in nontrivial speedups later
in the synthesis pipeline, since pass sequencing issues meant that
all of these intermediate wires were subject to transformations such
as width reduction, even though they existed solely to be constant
folded away in `memory_collect`.
frontends/ast/simplify.cc