從驗證體系結構開始的SoC IP方法探究

IP（知識產權）是實現大規模 SOC（單片系統）設計的關鍵。從表面上看，使用商業 IP似乎既簡單又方便，但電子行業在實現 IP 價值之前，必須先解決幾個重要問題。除物理問題外，只要粗略地看一看 IP 驗證與集成的功能，就可看到向一種有意義的方法大踏步前進的機遇。

開頭的一步就是設計小組評估一個 IP 內核是否滿足設計需求。在大多數情況下，IP 都需要根據目標應用進行重新配置或重新設計。一旦IP用戶選定由某個供應商來進行所需的修改，仍然必須驗證該 IP功能是否正常。即使 IP 供應商通過了嚴格的驗證審核，SOC 設計師還必須建立一個本地環境，來驗證協議功能和符合性，特別是對內核的修改。

一旦修改的 IP 穩定而又功能正常，并符合協議規范，工程師還必須將其集成到設計中，進行系統級驗證。就此而論，設計師必須產生一種機制，用以在系統級測試臺內生成一個通信量方案，以驗證系統級性能和功能。對于芯片間的接口，如 PCI Express 或 SATA-II，設計師還必須建立其它器件的完整模型并創建這些器件的符合性測試臺。

盡管在高層次上描述這些問題是很簡單的事，但考慮到一個典型的SOC內含許多個IP塊（常常來自不同的供應商）時，工作量卻是巨大的。如果功能驗證占用 70% 的開發周期，設計師就不可能為每個協議 IP 都建立一個新的符合性測試平臺和系統級通信量發生器。

驗證是IP 重復使用的最大障礙。雖然業界所有相關的人和公司都開動腦筋試圖建立 IP 標準，但現在還看不到端倪。與此同時，SOC 設計在蓬勃發展，設計者必須成功地將 IP 用到自己的芯片中。

為獲得成功，芯片設計師正在認識到一種實用的 IP 方法從一個驗證基礎結構開始。也就是說，SOC 設計師可以先投資于商用 VIP（驗證 IP，它服務于一個公共平臺，以便在單元一級對 IP 進行評估），然后在系統級上對其它設備和器件建模，并實施通信流量方案。直到最近為止，商業 VIP 常常只包括一個 BFM（總線功能模型），還可能有一個用于檢查協議的監視器。VIP 要真正有用，還需要更多的特性與功能。

現代 VIP 產品往往是可重新配置的，以便支持多種協議，并且具有更加可靠的驗證功能，如直接隨機激勵生成、協議與時態的檢查、功能覆蓋的量度，以及可反復使用的激勵庫。為實現驗證反復使用，VIP 必須提供簡單或自動配置的、能適應于各種配置與驗證情況的激勵庫，這些方案都是非常簡單的測試實例。它們都是可反復使用的模塊，可使設計小組快速而高效地生成復雜的測試實例。