基于C++TCL PLI聯(lián)合仿真下的芯片驗證方法研究

0 引 言
當今社會，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)計質(zhì)量非常重要。驗證工作是芯片制造過程中及其關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，無缺陷的芯片不是設(shè)計出來的，而是驗證出來的，驗證過程是否準確與完備，在一定程度上決定了一個芯片的命運。
目前在百萬門級以上的ASIC，IP，SoC設(shè)計時代，驗證約消耗整個設(shè)計工作的70％，需要專職的驗證團隊，而且驗證團隊人數(shù)通常是設(shè)計團隊的1．5～2倍。隨著設(shè)計規(guī)模的擴大，芯片驗證的重要性達到了一個新的高度，但對驗證方法也提出了更多的要求，怎樣搭建高效穩(wěn)定的驗證模型成為目前研究的熱點。本文重點介紹如何搭建一種分層次的驗證模型，以及如何使用這套驗證模型進行仿真。

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

激勵源 仿真的數(shù)據(jù)在激勵源中生成，它是一個TCL腳本語言解釋器，激勵代碼采用TCL解釋性腳本語言編寫，激勵生成之后會放到發(fā)送端共享緩存區(qū)中，這個過程在設(shè)計代碼開始仿真之前。
發(fā)送器 當仿真開始后發(fā)送器會根據(jù)設(shè)計條件把數(shù)據(jù)從發(fā)送端共享緩存區(qū)中取出來，傳遞到設(shè)計模塊和參考模型中，發(fā)送器由Verilog代碼編寫實現(xiàn)，需要設(shè)計自己的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代碼編寫實現(xiàn)，需要設(shè)計自己的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。
參考模型分析激勵源的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生和設(shè)計模塊用來校驗結(jié)果，由于驗證人員和設(shè)計人員的理解思路不同，參考模型的功能和設(shè)計模塊的功能也不同，但隨著驗證過程的推進，兩者應(yīng)該收斂于需求規(guī)格書，參考模型基于C++語言實現(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)果并進行比較，把每次比較的結(jié)果記錄下來，以便驗證人員定位問題，記分牌基于C++語言實現(xiàn)。