SoC時代推動驗證革新 硬件仿真走向新高度

　　SoC時代的經濟正在推動驗證的革新。革新的關鍵特征是 SoC（片上系統(tǒng)）中的 “S”（系統(tǒng)）。雖然芯片已經變得更加復雜，但是用“復雜”來描述這場驗證革新的關鍵驅動因素并不充分和準確。如今，芯片驗證已經成為系統(tǒng)級驗證和確認，由此會產生各種影響。

　　更多、更大型的系統(tǒng)設計以及嵌入式軟件的重要性不斷提高，這意味著更多的公司需要進行硬件仿真，更多的設計團隊需要介入到從模塊級一直延續(xù)到系統(tǒng)級的工作。他們需要一個整體的軟件仿真到硬件仿真流程，以便能夠將他們在模塊級已經完成的艱苦工作帶入子系統(tǒng)和系統(tǒng)級并進行重復利用。這樣可以節(jié)省大量時間，并提高驗證的質量和工作效率。例如，不必在每次將更多模塊和子系統(tǒng)結合在一起時都要編寫新的測試平臺。

　　要實現這一整體流程，在主機工作站和硬件加速器之間建立一個超高速的串行連接（稱為co-model協同建模通道）來傳輸數據包是非常關鍵的。在協同建模中，運行在工作站上的為高級軟件仿真驗證所創(chuàng)建的可復用測試平臺，通過transactor事務處理器連接到硬件仿真器，事務處理器和DUT一起都放在硬件加速器上。這些加速的事務處理器會將高級事務轉換為信號級激勵來驅動DUT，從而使硬件加速器能夠以軟件模擬器10，000倍的速度來實現驗證。提高這些速度所需的協同建模通道性能取決于快速的物理鏈接和高度優(yōu)化的軟件層;迄今為止，這僅適用于Veloce 平臺。

　　以此令人炫目的速度交換事務的能力使協同建模接口成為靈活、多層面流程的理想通道，這樣可在軟件仿真和硬件加速中使用相同的采用統(tǒng)一驗證方法學（UVM）的 測試平臺、驗證IP、覆蓋率統(tǒng)計、斷言、采用通用功耗格式 （UPF）的功耗感知技術以及調試工具。甚至可以在同一工作站上運行所有這些技術，并且硬件加速器可以將覆蓋率和斷言數據回饋到同一個通用覆蓋數據庫 （UCDB） 中。

　　圖1. 在模擬器和仿真器之間通過協同效應建立整體軟件仿真到硬件仿真流程。

　　這樣，可以從根本上轉換硬件加速器的使用模型。其中一個重要好處是硬件加速器仍然可以加速軟件仿真，但它所做的遠不止如此。它允許用戶使用軟件和所有外圍設備（無論是在線仿真 （ICE） 硬件外圍設備，還是虛擬軟件外圍設備）執(zhí)行完整的芯片驗證。此外，還允許將在設計仿真中所做的大量工作（包括測試平臺和驗證IP）轉移到硬件加速器中。

　　要充分利用硬件仿真投資并將其作為真正的企業(yè)驗證資源，硬件仿真必須經歷一場從項目綁定工程實驗室儀器到數據中心托管全球資源的變革。這場變革首先要消除ICE設置中混亂不堪的電纜、速度適配器以及物理設備，并將它們替換為虛擬設備。例如，可立即對Veloce VirtuaLAB外圍設備進行重新配置，以便支持多個項目和瞬息萬變的優(yōu)先級，因為常見外圍設備（如USB、以太網、PCIe和多媒體）的這些虛擬模型托管在標準數據中心計算機，而不是專有的硬件目標上。虛擬外圍設備將硬件加速器帶出實驗室并置入數據中心，因此可供多個設計團隊在多個位置使用。這樣，不僅公司可以使用其仿真器來做更多的事情，整個公司的所有人都可一直使用它。

　　要讓負責不同項目的多個工程師能夠在此級別訪問公司的仿真環(huán)境，企業(yè)服務器軟件需要有效管理全球仿真資源，將這些資源整合到商業(yè)隊列管理器中，成為一個高容量的實體。企業(yè)服務器要確定運行每項工作的最有效位置，并通過暫停較低優(yōu)先級的工作來立即對高優(yōu)先級工作提供支持。

　　采用此整體軟件仿真和硬件仿真流程，設計人員可通過增加最少的工作量來獲取全面的功能驗證，因為所有這些技術已跨軟件仿真和硬件仿真平臺進行集成。用戶可在很大程度上相信他們能夠以最少的工作量使其SoC進入投片階段。同樣，他們可以用更短的時間實現覆蓋，并有更好的機會如期實現其驗證目標。