芯片设计的各类 EDA 仿真、综合、布局布线工具在运行过程中会产生大量临时文件——仿真波形缓存、SDF 解压文件、内部数据库等——默认情况下这些文件会写入 NFS 共享存储，给昂贵的 NFS 资源带来巨大 I/O 压力。

本文汇总了 Cadence 官方文档和 Cadence ASK 知识库中给出的方法，指导模拟 CAD/数字 CAD 工程师和模拟/数字前后端工程师将临时 I/O 重定向到执行机（Compute Node）的本地磁盘（Local Disk / Local SSD），从而：

  • 降低 NFS 存储的 I/O 负载与带宽占用
  • 提升工具运行速度（本地 SSD » NFS）
  • 减少 NFS 客户端的连接数与元数据请求

一、通用机制：TMPDIR 环境变量

适用工具：Xcelium、Genus、Innovus、Tempus、Pegasus 等所有 Cadence EDA 工具

所有 Cadence 工具都遵守标准的 TMPDIR 环境变量。设置该变量后，工具会在指定路径下创建自己的临时子目录，而不是使用 /tmp（通常挂载于本机）或 NFS 上的默认路径。

# csh / tcsh
setenv TMPDIR /path/to/local/scratch

# bash / sh
export TMPDIR=/path/to/local/scratch

来源：Cadence ASK《How to direct the simulation toolset to use a particular disk area for temporary files》（Article ID: a1O0V000006AjQuUAK）

原文摘要：

“All Cadence tools use TMPDIR environment variable for temporary files. Tools create .nctmpdir in /tmp for decompressed files (SDF, source files). Use setenv TMPDIR <some_path>/mytmpdir to redirect.”

这是最基础、影响范围最广的设置，建议在作业调度器的 Job Wrapper 脚本中统一设置，确保每个 Job 启动时自动指向本地磁盘。

二、模拟仿真：Virtuoso ADE + Spectre

适用工程师：模拟工程师、模拟 CAD 工程师

2.1 RDB（Results Database）本地写入：RDBCreatePolicy

ADE（Analog Design Environment）的仿真结果数据库（RDB）存储策略由环境变量 maestro.results RDBCreatePolicy 控制。

取值 行为
TmpDir（默认值） 仿真过程中 RDB 写入执行机 /tmp；每约 50 秒将小块数据同步到 NFS；仿真结束后完整复制到 NFS，并删除 /tmp 中的副本
NFSDisk 直接写入 NFS 磁盘（I/O 全走 NFS）

结论：TmpDir 是默认行为，无需额外配置即已在使用本地磁盘。 若发现结果直接写到 NFS，需确认未被覆盖。

修改临时目录（将 /tmp 换成更大的本地 SSD 路径）：

# 在 .cshrc / 作业脚本中设置
setenv TMPDIR /local/ssd/$LSB_JOBID

# 或在 .cdsinit 中设置
setShellEnvVar("TMPDIR=/local/ssd/myscratch")

用 SKILL 查询或修改当前设置：

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; 查询当前策略
envGetVal("maestro.results" "RDBCreatePolicy")

; 强制设为 TmpDir
envSetVal("maestro.results" "RDBCreatePolicy" 'cyclic "TmpDir")

来源：Cadence ASK《ADE Environment Variables Reference IC25.1 — RDBCreatePolicy》

2.2 保留本地 RDB 副本以加速重评估：keepTmpRdbForReevaluation

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; 仿真结束后保留 /tmp 中的 RDB（t = 保留，nil = 立即删除，默认 nil）
envSetVal("maestro.results" "keepTmpRdbForReevaluation" 'boolean t)
取值 行为
nil（默认） RDB 复制到 NFS 后立即删除 /tmp 副本，释放空间
t RDB 复制到 NFS 后保留 /tmp 副本，再次评估（Re-evaluate）时直接读本地，速度更快

仅当 RDBCreatePolicy = "TmpDir" 时此变量生效。

来源：Cadence ASK《ADE Environment Variables Reference IC25.1 — keepTmpRdbForReevaluation》

三、数字仿真：Xcelium

适用工程师：数字工程师（前端）、数字 CAD 工程师、验证工程师

Xcelium 有两类临时目录，需分别配置。

3.1 通用临时文件（TMPDIR）

工具在 TMPDIR 下创建 .nctmpdir，存放运行时解压的 SDF、源文件等：

setenv TMPDIR /local/ssd/$LSB_JOBID

3.2 Subscratch 目录（-simtmp，Xcelium 19.03+）

仿真的运行时数据（xmsim.args、xmsim.env、xrun.args）默认存于 xcelium.d/run.d/<hostid>_<pid>/（NFS 上）。使用 -simtmp 可将其重定向到本地磁盘：

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# 第一步：elaborate（生成编译产物，仍在 xcelium.d）
xrun -elaborate test.sv

# 第二步：在本地磁盘创建 scratch 目录
mkdir -p /local/ssd/$LSB_JOBID/xcscratch

# 第三步：仿真时指定 subscratch 路径
xrun -R -simtmp /local/ssd/$LSB_JOBID/xcscratch

实际写入路径为：/local/ssd/$LSB_JOBID/xcscratch/<hostid>_<pid>[.<n>]/

仿真结束后该目录自动删除（调试时可加 -noremovescratch 保留）。

效果：多个仿真 job 并行时，subscratch 全部打到本地 SSD，NFS 流量大幅下降。

来源：

  • Cadence Xcelium Simulator User Guide《Changing the Storage Location of Scratch Area Files》（Xcelium AGILE Techpub）
  • Cadence ASK《How to create a subscratch simulation directory under a user-specified path》（Article ID: a1O0V000009MpqvUAC）

原文摘要：

”-simtmp <dir> — Specify custom location for subscratch directory. Does NOT depend on xcelium.d write permissions. Reduces NFS traffic when parallel simulations run. Available Xcelium 19.03+.”

四、逻辑综合：Genus

适用工程师：数字工程师（综合）、数字 CAD 工程师

4.1 设置方法

# Shell 层面（在启动 genus 前设置，推荐）
setenv TMPDIR /local/ssd/$LSB_JOBID    # csh
export TMPDIR=/local/ssd/$LSB_JOBID   # bash

也可以在 Genus Shell 内部动态修改（不重启工具生效）：

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legacy_genus:/> set env(TMPDIR) /local/ssd/myscratch

Genus 退出时会自动清理 TMPDIR 内的临时文件。Genus 内部调用 Innovus（如 Digital Implementation 流程）时，该设置同样传递生效。

来源：Cadence ASK《How can I control the temporary directory used by Genus?》（Article ID: a1O0V000006AkiaUAC）

原文摘要：

“Genus uses TMPDIR for temporary files (e.g., when calling Innovus internally). Default: TMPDIR → /tmp. Files written to TMPDIR cleaned up by Genus on exit.”

五、布局布线：Innovus

适用工程师：数字工程师（后端）、数字 CAD 工程师

Innovus 有一个专属的环境变量 FE_TMPDIR，优先级高于通用的 TMPDIR。

5.1 优先级顺序（Innovus 25.1）

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env(FE_TMPDIR)  →  env(TMPDIR)  →  .（当前目录）  →  /tmp

5.2 设置方法

# 推荐：使用 Innovus 专属变量，指向本地 SSD
setenv FE_TMPDIR /local/ssd/$LSB_JOBID/innovus

# 备选：通用变量
setenv TMPDIR /local/ssd/$LSB_JOBID

5.3 Innovus 25.1 新特性

Innovus 25.1 之前，若 FE_TMPDIR 指定的目录不存在，工具会自动创建名为 innovus_tmpdir 的目录（而非用户指定的路径），行为令人困惑。

Innovus 25.1 起，工具会自动创建 FE_TMPDIR 或 TMPDIR 所指向的目录（若可访问），无需手动预先 mkdir。

来源：Cadence Innovus What’s New 25.1《Innovus Display and Tools — Temporary Directory Configuration Enhanced》（Techpub, innovuswn.xml, 25.12）

原文摘要：

“In this release enhancement has been done to create the directory specified in FE_TMPDIR or TMPDIR, if accessible. The current TMPDIR setting order is env(FE_TMPDIR) → env(TMPDIR) → . → /tmp. If it does not exist, the tool will create the directory according to the env variable (if set). Earlier, it did not perform the create directory step.”

六、ML 驱动流程：Cadence Cerebrus

适用工程师：数字 CAD 工程师、Flow 工程师

Cerebrus 在运行过程中会调度大量 Innovus、Genus 实例，每个 scenario 运行时工具需要数十 GB 的临时磁盘空间。

来源：Cadence Cerebrus User Guide《Cerebrus Directory Structure — TMP Directory》（Techpub, cerebrusUG 22.1x）

原文全文：

“The tools (Innovus, Genus etc.) run by your flow usually require a large (10’s of GBs) tmp disk space. In some compute farms, the /tmp disk space is insufficient than the requirement. In such cases, you need to set the temp dir to a path in the run area itself.

Run the following code to set the tmp directory to the current directory:

mkdir <Cerebrus run area>/tmp

setenv TMPDIR <Cerebrus run area>/tmp

Link the tmp directory to a higher-level directory to avoid the NFS issues, which may occur when the tmp directory is within each scenario’s current directory.”

官方文档给出的方案是：当执行机 /tmp 空间不足时，在 run area 内（通常仍是 NFS 路径）创建一个统一的 tmp 子目录并设为 TMPDIR，然后将其 symlink 到上层目录。这样做的目的是避免每个 scenario 在自己的工作目录下各自创建 tmp 引发的 NFS 元数据竞争。

官方文档未明确要求将 Cerebrus 的 TMPDIR 指向执行机本地磁盘。若需进一步卸载 NFS I/O，可结合第一节的通用 TMPDIR 方法自行评估。

七、物理验证：Pegasus

适用工程师：版图工程师、数字 CAD 工程师（后端物理验证）

Pegasus 同样遵从 TMPDIR 环境变量控制临时文件位置：

setenv TMPDIR /local/ssd/$LSB_JOBID/pegasus_tmp

来源：Cadence ASK《Setting up Pegasus for Better Performance》（Article ID: a1O3w000009y0qeEAA，PDF 格式文档）

八、综合配置：作业调度器集成

在 LSF / SGE / Slurm 等作业调度环境中，推荐在 Job Wrapper 脚本中统一处理，自动为每个 job 分配独立的本地 scratch 空间，job 结束后自动清理。

8.1 LSF 示例（csh）

#!/bin/csh

# 使用 Job ID 创建隔离的本地 scratch 目录
set LOCAL_SCRATCH = /local/ssd/${LSB_JOBID}
mkdir -p ${LOCAL_SCRATCH}

# 通用设置（所有 Cadence 工具）
setenv TMPDIR ${LOCAL_SCRATCH}

# Innovus 专属（覆盖通用设置，优先级更高）
setenv FE_TMPDIR ${LOCAL_SCRATCH}/innovus
mkdir -p ${FE_TMPDIR}

# 执行实际的 EDA 工具命令
$*

# Job 结束后清理本地 scratch（可选，避免磁盘堆积）
rm -rf ${LOCAL_SCRATCH}

8.2 LSF + Xcelium 示例（含 -simtmp）

#!/bin/csh
set LOCAL_SCRATCH = /local/ssd/${LSB_JOBID}
mkdir -p ${LOCAL_SCRATCH}/xc_scratch

setenv TMPDIR ${LOCAL_SCRATCH}

# elaborate 阶段（产物写到 NFS 上的 xcelium.d，正常）
xrun -elaborate -f filelist.f

# 仿真阶段：subscratch 指向本地 SSD
xrun -R -simtmp ${LOCAL_SCRATCH}/xc_scratch

rm -rf ${LOCAL_SCRATCH}

九、快速参考表

工具 关键变量/选项 说明 来源
全部 Cadence 工具 TMPDIR 通用临时目录，所有工具均遵守 ASK a1O0V000006AjQuUAK
Virtuoso ADE / Spectre RDBCreatePolicy=TmpDir（默认） 仿真 RDB 写本地 /tmp，每 50s 同步 NFS Cadence ASK, IC25.1 ADE Env Vars
Virtuoso ADE / Spectre keepTmpRdbForReevaluation=t 保留本地 RDB 副本，加速重评估 Cadence ASK, IC25.1 ADE Env Vars
Xcelium TMPDIR 通用临时文件（SDF 解压等） ASK a1O0V000006AjQuUAK
Xcelium 19.03+ xrun -simtmp <dir> Subscratch 目录，独立控制，减少并行仿真 NFS 流量 ASK a1O0V000009MpqvUAC + Xcelium UG
Genus TMPDIR Shell 设置或 set env(TMPDIR) 在工具内设置 ASK a1O0V000006AkiaUAC
Innovus FE_TMPDIR（首选）/ TMPDIR 优先级：FE_TMPDIR > TMPDIR > . > /tmp Innovus WN 25.1 Techpub
Cerebrus TMPDIR 需数十 GB 临时空间，如果本地/tmp目录空间不足时，建议设置TMPDIR指向有充足空间的 NFS目录。言外之意：如果本地/tmp目录足够，就可以充分利用本地的性能与空间了。 Cerebrus UG 22.1x
Pegasus TMPDIR DRC/LVS 物理验证工具，遵从通用机制 ASK a1O3w000009y0qeEAA

十、注意事项

  1. 本地磁盘空间规划：数字工具（尤其是 Innovus、Cerebrus 管理的流程）临时文件可达数十 GB，提前确认执行机本地磁盘（/local/ssd）容量充足。

  2. Job 隔离：多 job 共用同一执行机时，务必用 $LSB_JOBID（LSF）或 $SLURM_JOB_ID（Slurm）等唯一标识符隔离 scratch 目录，避免不同 job 间文件冲突。

  3. Job 清理：job 异常退出时本地 scratch 可能不会自动清理，建议通过调度器的 post_exec / epilog 脚本强制清理，防止本地磁盘堆积。

  4. Xcelium xcelium.d：-simtmp 仅控制 subscratch 目录；xcelium.d/（编译产物）本身仍写 NFS，这是期望行为（产物需跨节点可见）。

  5. Innovus 25.1 以前版本：FE_TMPDIR 指定的目录需提前手动 mkdir -p，否则工具会 fallback 到 innovus_tmpdir。

参考资料