基于C++TCL PLI聯(lián)合仿真下的芯片驗(yàn)證方法研究

0 引 言
當(dāng)今社會(huì)，芯片技術(shù)與人們的生活密切相關(guān)，在各種電子產(chǎn)品中都有芯片的身影，而且，它們往往是電子產(chǎn)品關(guān)鍵的核心技術(shù)。制造芯片的流程非常復(fù)雜而且資源投入巨大，保證芯片的設(shè)計(jì)質(zhì)量非常重要。驗(yàn)證工作是芯片制造過程中及其關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，無缺陷的芯片不是設(shè)計(jì)出來的，而是驗(yàn)證出來的，驗(yàn)證過程是否準(zhǔn)確與完備，在一定程度上決定了一個(gè)芯片的命運(yùn)。
目前在百萬門級(jí)以上的ASIC，IP，SoC設(shè)計(jì)時(shí)代，驗(yàn)證約消耗整個(gè)設(shè)計(jì)工作的70％，需要專職的驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)，而且驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)人數(shù)通常是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的1．5～2倍。隨著設(shè)計(jì)規(guī)模的擴(kuò)大，芯片驗(yàn)證的重要性達(dá)到了一個(gè)新的高度，但對(duì)驗(yàn)證方法也提出了更多的要求，怎樣搭建高效穩(wěn)定的驗(yàn)證模型成為目前研究的熱點(diǎn)。本文重點(diǎn)介紹如何搭建一種分層次的驗(yàn)證模型，以及如何使用這套驗(yàn)證模型進(jìn)行仿真。

1 驗(yàn)證架構(gòu)
驗(yàn)證架構(gòu)通常稱為testbench，如圖1所示，可以把驗(yàn)證架構(gòu)分為激勵(lì)源、發(fā)送器、接收器、參考模型和記分牌五個(gè)部分。激勵(lì)源屬于腳本層，發(fā)送器和接收器屬于時(shí)序?qū)?，參考模型和記分牌屬于軟件層?/p>

激勵(lì)源 仿真的數(shù)據(jù)在激勵(lì)源中生成，它是一個(gè)TCL腳本語(yǔ)言解釋器，激勵(lì)代碼采用TCL解釋性腳本語(yǔ)言編寫，激勵(lì)生成之后會(huì)放到發(fā)送端共享緩存區(qū)中，這個(gè)過程在設(shè)計(jì)代碼開始仿真之前。
發(fā)送器 當(dāng)仿真開始后發(fā)送器會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)條件把數(shù)據(jù)從發(fā)送端共享緩存區(qū)中取出來，傳遞到設(shè)計(jì)模塊和參考模型中，發(fā)送器由Verilog代碼編寫實(shí)現(xiàn)，需要設(shè)計(jì)自己的PLI函數(shù)用來作為與發(fā)送端共享緩存區(qū)傳遞數(shù)據(jù)的接口。
接收器 接收器用來采集設(shè)計(jì)模塊處理后的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)放到接收端共享緩存區(qū)中，用于記分牌讀取數(shù)據(jù)，接收器由Verilog代碼編寫實(shí)現(xiàn)，需要設(shè)計(jì)自己的PLI函數(shù)用來作為和接收端共享緩存區(qū)傳遞數(shù)據(jù)的接口。
參考模型分析激勵(lì)源的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生和設(shè)計(jì)模塊用來校驗(yàn)結(jié)果，由于驗(yàn)證人員和設(shè)計(jì)人員的理解思路不同，參考模型的功能和設(shè)計(jì)模塊的功能也不同，但隨著驗(yàn)證過程的推進(jìn)，兩者應(yīng)該收斂于需求規(guī)格書，參考模型基于C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。記分牌記分牌從接收端共享緩存區(qū)取出數(shù)據(jù)和參考模型的分析結(jié)果并進(jìn)行比較，把每次比較的結(jié)果記錄下來，以便驗(yàn)證人員定位問題，記分牌基于C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。