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1、数字集成电路验证方法学 2013年12月31日 *2 主要内容 n验证的必要性 n验证方法学介绍 n验证工具介绍 n演示 共69页 *3 主要内容 n验证的必要性 n验证方法学介绍 n验证工具介绍 n演示 共69页 *4 验证的必要性 n验证的概念，验证与测试的区别。 n经验表明，验证已经占到整个产品开发周期的 70%以上，它已经成为复杂SOC（System on- Chip）开发中的 重要壁垒。 n制造、设计和验证能力之间的鸿沟 共69页 *5 典型流程 时序 不满足 动态仿真正确 Verification is not just very hard, it is very, very ha
2、rd没有一个简单的工具可以解决你所有的验证 问题。(VSIA,Virtual Socket Interface Alliance) 系统功 能 不满足 系统规划满足 功能 不正确 系统结构 不合理 时序 不满足 动态仿真正确 功能正确 共69页 *6 主要内容 n验证的必要性 n验证方法学介绍 n验证工具介绍 n演示 共69页 *7 验证方法学 n方法学：又称方法论，是一门学问采用的方法、规 则与公理；一种特定的做法或一套做法。 n验证方法学：指完成验证过程中的一系列方法、技 术和规范。 n 1.仿真技术 n 2.静态技术 n 3.物理验证 共69页 *8 仿真技术 n基于事件的仿真-任何一个
3、输入的变化都被 标记为事件，即常说的功能仿真，精度高 ，速度慢。比如Modelsim, VCS。 n基于周期的仿真-单周期内只检查一次输入 并计算设计的输出逻辑值。速度快，无时 序、毛刺。比如Cyclone。 n事务级仿真-一堆事件的集合即为事务，即 常说的验证平台。 n软硬件协同验证-需要专门的软硬件，成本 高 。 共69页 传统验证系统 *9 nDUT：Design Under Test n适用于基于事 件的仿真和基 于周期的仿真 。 n适用于简单的 设计。 缺点： 1.可扩展性差 2.可重用性差 共69页 层次化的验证系统 *10 适用于事务级仿真 优点： 1.可扩展性好 2.可重用性好
4、 共69页 为什么要用事务级仿真？ *11 基于事件的仿真事务级仿真 Testbench代码可读性，可 维护性 差强 仿真速度慢快 Testbench结构DUT复杂时，结构混乱DUT复杂时，结构清晰 Testbench代码量DUT简单时，代码量尚可 DUT复杂时，代码量巨大 DUT简单时，代码量略多 DUT复杂时。代码量较少 与待测设计联系程度非常紧密行为级与DUT联系紧密 事务级具有自身独立性 可复用性无强 抽象层次无有 参考模型无有 基于事件的仿真与事务级仿真的比较 共69页 事务级仿真 nRVM： Reference Verification Methodology, Synopsys公
5、司。 nVMM：Verification Methodology Manual, ARM公司和Synopsys公司。 nAVM：Advanced Verification Methodology, Mentor公司。 nOVM：Open Verification Methodology, Cadence公司和Mentor公司 nUVM： Universal Verification Methodology, Cadence公司 *12共69页 为什么选用OVM？ 验证方法学侧重点EDA验证工具支持的验证语言基类库是否 开源 RVM层次化验证VCSOpenVera否 VMMRTL级模块VCSSy
6、stemVerilog是 AVM层次化验证QuestasimSystemC/Syste mVerilog 是 OVM开源和不同 仿真器之间 的透明性 支持不同验证 工具 支持 SystemVerilog 等多种语言 是 UVM开源和快速 入门 Questasim NC-verilog 支持 SystemVerilog 等多种语言 是 *13 各种验证方法学比较 共69页 SystemVerilog介绍 nSystemVerilog结合了Verilog和C+的概念 ，具有如下新功能： n1.面向对象编程(OOP) 、 n2.随机约束(Constraint Random)、 n3.断言(Asser
7、tion) 、 n4.功能覆盖率(Functional Coverage) 。 *14共69页 nOOP：Object-oriented programming n类：定义实物的抽象特点， 包含方法和属性。 n对象：类的实例。 n方法：类的行为。 n继承：子类包含类的特性。 *15 SystemVerilog介绍-面向对象编程 共69页 CRT:Constraint Random Test class my_transaction extends ovm_transaction; rand int data_i; constraint c_data_i data_i = 0; data_i =
8、 0; data_i 262144; virtual function void randomize_(); data_i = $random endfunction ovm_object_utils_begin(my_transaction)/在程序中 ovm_field_int(data_i, OVM_ALL_ON + OVM_DEC) ovm_object_utils_end endclass: my_transaction *33共69页 OVM平台驱动器 class my_driver extends ovm_driver;/ ovm_component_utils(my_drive
9、r)/注册本类，这个宏的结尾没有符号 ； virtual io_if v_io;/装载虚拟接口 ovm_get_port #(my_transaction) get_port;/装载与激励发生器通信的通 道接口： function new(string name, ovm_component parent); super.new(name, parent); /建议验证程序中可写一些ovm_report_info的语句供提示用： ovm_report_info(“, “Called my_driver:new“);/在测试结果显示此函数 被调用 endfunction: new *34共69页
10、 function void build; super.build(); ovm_report_info(“, “Called my_driver:build“); get_port = new(“get_port“, this);/初始化 endfunction : build virtual task run; ovm_report_info(“, “Called my_driver:run“); forever begin my_transaction tx; #1600 get_port.get(tx);/从通道中取一个事件 ovm_report_info(“,$psprintf(“d
11、ata_i = %2h“,tx.data_i); v_io.dut_if.data_i = tx.data_i; end endtask: run endclass: my_driver *35共69页 OVM平台验证环境 class my_env extends ovm_env;/ ovm_component_utils(my_env)/注册本类 ovm_random_stimulus #(my_transaction) env_stimulus;/装载激励器 tlm_fifo #(my_transaction) env_fifo;/装载通道 my_driver env_driver;/装载
12、驱动器 function new(string name = “my_env“, ovm_component parent = null); super.new(name, parent); ovm_report_info(“, “Called my_env:new“); endfunction: new *36共69页 virtual function void build; super.build(); ovm_report_info(“, “Called my_env:build“); env_stimulus = new(“env_stimulus“, this);/初始化激励器 env_fifo = new(“env_fifo“, this);/初始化通道
