從驗(yàn)證體系結(jié)構(gòu)開始的SoC IP方法探究

IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模 SOC（單片系統(tǒng)）設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。從表面上看，使用商業(yè) IP似乎既簡(jiǎn)單又方便，但電子行業(yè)在實(shí)現(xiàn) IP 價(jià)值之前，必須先解決幾個(gè)重要問題。除物理問題外，只要粗略地看一看 IP 驗(yàn)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(jìn)的機(jī)遇。

開頭的一步就是設(shè)計(jì)小組評(píng)估一個(gè) IP 內(nèi)核是否滿足設(shè)計(jì)需求。在大多數(shù)情況下，IP 都需要根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用進(jìn)行重新配置或重新設(shè)計(jì)。一旦IP用戶選定由某個(gè)供應(yīng)商來進(jìn)行所需的修改，仍然必須驗(yàn)證該 IP功能是否正常。即使 IP 供應(yīng)商通過了嚴(yán)格的驗(yàn)證審核，SOC 設(shè)計(jì)師還必須建立一個(gè)本地環(huán)境，來驗(yàn)證協(xié)議功能和符合性，特別是對(duì)內(nèi)核的修改。

一旦修改的 IP 穩(wěn)定而又功能正常，并符合協(xié)議規(guī)范，工程師還必須將其集成到設(shè)計(jì)中，進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證。就此而論，設(shè)計(jì)師必須產(chǎn)生一種機(jī)制，用以在系統(tǒng)級(jí)測(cè)試臺(tái)內(nèi)生成一個(gè)通信量方案，以驗(yàn)證系統(tǒng)級(jí)性能和功能。對(duì)于芯片間的接口，如 PCI Express 或 SATA-II，設(shè)計(jì)師還必須建立其它器件的完整模型并創(chuàng)建這些器件的符合性測(cè)試臺(tái)。

盡管在高層次上描述這些問題是很簡(jiǎn)單的事，但考慮到一個(gè)典型的SOC內(nèi)含許多個(gè)IP塊（常常來自不同的供應(yīng)商）時(shí)，工作量卻是巨大的。如果功能驗(yàn)證占用 70% 的開發(fā)周期，設(shè)計(jì)師就不可能為每個(gè)協(xié)議 IP 都建立一個(gè)新的符合性測(cè)試平臺(tái)和系統(tǒng)級(jí)通信量發(fā)生器。

驗(yàn)證是IP 重復(fù)使用的最大障礙。雖然業(yè)界所有相關(guān)的人和公司都開動(dòng)腦筋試圖建立 IP 標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)在還看不到端倪。與此同時(shí)，SOC 設(shè)計(jì)在蓬勃發(fā)展，設(shè)計(jì)者必須成功地將 IP 用到自己的芯片中。

為獲得成功，芯片設(shè)計(jì)師正在認(rèn)識(shí)到一種實(shí)用的 IP 方法從一個(gè)驗(yàn)證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)開始。也就是說，SOC 設(shè)計(jì)師可以先投資于商用 VIP（驗(yàn)證 IP，它服務(wù)于一個(gè)公共平臺(tái)，以便在單元一級(jí)對(duì) IP 進(jìn)行評(píng)估），然后在系統(tǒng)級(jí)上對(duì)其它設(shè)備和器件建模，并實(shí)施通信流量方案。直到最近為止，商業(yè) VIP 常常只包括一個(gè) BFM（總線功能模型），還可能有一個(gè)用于檢查協(xié)議的監(jiān)視器。VIP 要真正有用，還需要更多的特性與功能。

現(xiàn)代 VIP 產(chǎn)品往往是可重新配置的，以便支持多種協(xié)議，并且具有更加可靠的驗(yàn)證功能，如直接隨機(jī)激勵(lì)生成、協(xié)議與時(shí)態(tài)的檢查、功能覆蓋的量度，以及可反復(fù)使用的激勵(lì)庫(kù)。為實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證反復(fù)使用，VIP 必須提供簡(jiǎn)單或自動(dòng)配置的、能適應(yīng)于各種配置與驗(yàn)證情況的激勵(lì)庫(kù)，這些方案都是非常簡(jiǎn)單的測(cè)試實(shí)例。它們都是可反復(fù)使用的模塊，可使設(shè)計(jì)小組快速而高效地生成復(fù)雜的測(cè)試實(shí)例。