SoC設計：復雜性為驗證提出更高要求

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

為了創建一個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。在這個過程中，我們發現某些差距被忽略了。第一個被普遍忽略的主要差距是“重用”。通常，模塊級驗證環境在集群級(子系統)或芯片級驗證環境中不起作用，這是一個大問題。

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

這里有兩個好處：早期調試硬件和軟件中的架構漏洞的能力以及采用事務級模型(TLM)的潛在性能優勢。確保架構級流程通過驗證工程師與架構和軟件團隊的密切合作來開發和維護至關重要。 

驗證階段正是SoC驗證套件大顯身手的階段。一個良好組合的驗證套件允許用戶輕松訪問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。在這個流程中，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級模型，并且還能改進環境以完善sock驗證環境。 

隨著最近消費產品的芯片越來越小，設計工程師需要采用先進的功率節省技術將越來越多的設計單元裝在較小的空間內，這些技術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考慮在內。用戶必須考慮動態測試、動態和靜態聲明以及使用戶從最初的計劃進入驗證結束階段的基本功能驗證方法。 

在微架構實現期間，分析復雜性和性能至關重要。設計工程師必須與專門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。可擴展性需要工程師在同時考慮硬件和軟件的情況下從模塊級開始向系統級推進。此外，在牢記準備好起動整個過程的“全套工具”的最終優勢的同時，測試臺開發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)的整個過程。 

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

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