SoC設計：復雜性為驗證提出更高要求

由于片上系統(SoC)設計變得越來(lái)越復雜，驗證面臨著(zhù)巨大的挑戰。大型團隊不斷利用更多資源來(lái)尋求最高效的方法，從而將新的方法學(xué)與驗證整合在一起，并最終將設計與驗證整合在一起。雖然我們知道實(shí)現驗證計劃幾乎占去了整個(gè)芯片設計工作的2/3，但是我們還是發(fā)現有團隊遲交芯片，錯過(guò)計劃的流片最終期限。這種疏忽可能造成嚴重的商業(yè)后果，因為這意味著(zhù)硬件和軟件錯誤經(jīng)常被遺漏，直到設計周期的晚期。 

為了創(chuàng )建一個(gè)全面的驗證解決方案，我們首先必須認識到設計工程師和驗證工程師所面臨的分歧和挑戰。在這個(gè)過(guò)程中，我們發(fā)現某些差距被忽略了。第一個(gè)被普遍忽略的主要差距是“重用”。通常，模塊級驗證環(huán)境在集群級(子系統)或芯片級驗證環(huán)境中不起作用，這是一個(gè)大問(wèn)題。

首先，擴大的團隊將需要對任何復雜芯片設計的關(guān)鍵階段進(jìn)行驗證。整個(gè)架構將需要進(jìn)行分析，必須將采用SystemC或C++等高級別抽象語(yǔ)言的模型考慮在內。在這個(gè)早期階段，設計模塊的部分必須在高級別系統級接口中進(jìn)行建模，并在軟件開(kāi)發(fā)階段的早期進(jìn)行驗證。 

這里有兩個(gè)好處：早期調試硬件和軟件中的架構漏洞的能力以及采用事務(wù)級模型(TLM)的潛在性能優(yōu)勢。確保架構級流程通過(guò)驗證工程師與架構和軟件團隊的密切合作來(lái)開(kāi)發(fā)和維護至關(guān)重要。 

驗證階段正是SoC驗證套件大顯身手的階段。一個(gè)良好組合的驗證套件允許用戶(hù)輕松訪(fǎng)問(wèn)驗證的眾多有影響的方面(如形式分析和聲明和覆蓋)，從而向系統級閉合推進(jìn)。在這個(gè)流程中，設計工程師和驗證工程師能夠重用架構流程中的一些事務(wù)級模型，并且還能改進(jìn)環(huán)境以完善sock驗證環(huán)境。 

隨著(zhù)最近消費產(chǎn)品的芯片越來(lái)越小，設計工程師需要采用先進(jìn)的功率節省技術(shù)將越來(lái)越多的設計單元裝在較小的空間內，這些技術(shù)的驗證變得前所未有的重要。工程師必須考慮各種省電模式、保證正常的功能，并確保所有覆蓋都已經(jīng)考慮在內。用戶(hù)必須考慮動(dòng)態(tài)測試、動(dòng)態(tài)和靜態(tài)聲明以及使用戶(hù)從最初的計劃進(jìn)入驗證結束階段的基本功能驗證方法。 

在微架構實(shí)現期間，分析復雜性和性能至關(guān)重要。設計工程師必須與專(zhuān)門(mén)的驗證工程師密切配合，以確保驗證元件、以前的測試以及覆蓋和一致性檢查的適當重用?？蓴U展性需要工程師在同時(shí)考慮硬件和軟件的情況下從模塊級開(kāi)始向系統級推進(jìn)。此外，在牢記準備好起動(dòng)整個(gè)過(guò)程的“全套工具”的最終優(yōu)勢的同時(shí)，測試臺開(kāi)發(fā)和計劃必須貫穿從早期的架構建模(流程1)到后晶片驗證(芯片提取)的整個(gè)過(guò)程。 

AmjadQureshi是CadenceDesignSystems公司總監兼數字套件架構師。 

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