移動計算和通信組件的爆炸性需求推動SoC市場快速增長，據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)GIA預(yù)測，到2017年，全球SoC市場規(guī)模將達到488億美元。另一方面，隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)演進，SoC設(shè)計規(guī)模以及復(fù)雜度不斷攀升，SoC驗證成為整個設(shè)計流程中的關(guān)鍵部分。尤其是在邁入深亞微米工藝節(jié)點后，SoC設(shè)計和開發(fā)遇到了大量的信號完整性問題，同時芯片產(chǎn)品面臨的上市壓力要求驗證工作必須在盡可能短的時間內(nèi)完成。在這種情況下，傳統(tǒng)的事務(wù)級驗證方法已無法滿足新的需求，如何構(gòu)建一種更快更好的設(shè)計驗證方法學(xué)、提高SoC驗證生產(chǎn)率成為業(yè)界關(guān)注的重點，也是EDA工具廠商攻關(guān)的重要課題。近期，新思科技(Synopsys)和思源科技(SpingSoft)就分別推出應(yīng)對SoC驗證挑戰(zhàn)的新解決方案；此外，雙方還通過合作，共同加速整體系統(tǒng)芯片的偵錯流程，從而推動SoC產(chǎn)品更快導(dǎo)入應(yīng)用市場。
驗證IP需求攀升
今天，先進的SoC設(shè)計中包含了各種復(fù)雜的通信協(xié)議，為使工程師能夠在緊張的項目進度中達到他們的覆蓋率目標，驗證IP(VIP)成為驗證環(huán)境中的一個重要組件。為滿足業(yè)界對下一代驗證IP的需求，以提升糾錯、性能及SoC集成的易用性，Synopsys公司推出基于全新VIPER架構(gòu)的Discovery VIP?！跋乱淮腣IPER架構(gòu)在以協(xié)議為中心的驗證和SoC層驗證領(lǐng)域內(nèi)為未來的創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)?！盨ynopsys公司高級行銷總監(jiān)Rajiv Maheshwary表示，“Discovery VIP架構(gòu)所帶來的愿景和發(fā)展藍圖能夠應(yīng)對SoC驗證的下一波挑戰(zhàn)。”
Synopsys公司高級行銷總監(jiān)Rajiv Maheshwary |
“Discovery VIP為加快并簡化最復(fù)雜SoC設(shè)計的驗證工作提供了內(nèi)在性能、易用性及可擴展性?！盡aheshwary介紹，Discovery VIP支持所有主流的仿真器，并提供超過其他商用VIP多達4倍的性能；其配置、覆蓋率和測試開發(fā)能力，可用于提高IP和SoC產(chǎn)能。
“不同于其他商用化的VIP，Discovery VIP完全采用SystemVerilog語言編寫，在一個采用了另一種不同語言的原始實現(xiàn)周圍，也無需任何的封裝或者方法學(xué)擴展?！?Maheshwary 指出，Discovery VIP采用支持通用驗證方法學(xué)(UVM)、驗證方法學(xué)手冊(VMM)和開放式驗證方法學(xué)(OVM)的架構(gòu)，而不需要方法學(xué)級別的互操作性封裝、或者在外層之下的翻譯及重新映射?！斑@不僅消除了不必要的性能開銷，而且還提供了其他內(nèi)在性好處，包括在所有主流仿真器之間的可移植性和在SoC環(huán)境中方便地集成，同時還有VIP糾錯、覆蓋率規(guī)劃和管理的能力和功能?！盡aheshwary說到。
隨著協(xié)議復(fù)雜度的日益增加，通信協(xié)議的偵錯已成為系統(tǒng)級芯片功能驗證中最困難且耗費時日的部分?！皡f(xié)議驗證已經(jīng)成為SoC驗證的一個至關(guān)重要的部分，對產(chǎn)品的成本及上市時間有著重要的意義，”Maheshwary表示，Discovery VIP系列中擁有的Synopsys協(xié)議分析器提供了以協(xié)議為中心的糾錯和智能可視化。這些特殊的功能讓工程師們能夠快速了解協(xié)議活動、識別瓶頸所在、并去除不符合預(yù)期的行為。Synopsys的VIP可適用于一個多樣化的協(xié)議組合，包括USB 3.0、ARM AMBA AXI3、AXI4、ACE、HDMI、MIPI(CSI-2、DSI、HIS等)、40G/100G以太網(wǎng)、PCI Express、SATA、OCP和許多其它應(yīng)用。
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加速偵錯流程
時下，SoC設(shè)計與驗證環(huán)境變得愈加復(fù)雜，隨著協(xié)議復(fù)雜度不斷攀升，糾錯已經(jīng)成為當前功能驗證中最困難且耗時的部分?，F(xiàn)有的偵錯解決方案已無法滿足實際需求，必須重新設(shè)計方案，以使IC設(shè)計調(diào)試程序可以更符合功能驗證環(huán)境，從而幫助工程師提升工作效率。為此，SpringSoft推出第三代Verdi偵錯平臺，可讓用戶借助自定義功能、定制環(huán)境以及增強工具間的互操作性來搭建完整的IC偵錯平臺，該產(chǎn)品同時具備新一代軟件架構(gòu)以增加產(chǎn)品效能與容量的提升。
Springsoft公司常務(wù)副總裁兼首席執(zhí)行官鄧強生 |
“SpringSoft的旗艦產(chǎn)品Verdi在過去幾年被全球數(shù)以萬計的工程師所采用?！盨pringsoft公司常務(wù)副總裁兼首席執(zhí)行官鄧強生談到，Verdi通過加速對復(fù)雜IC與SoC設(shè)計工作的徹底了解，進而自實現(xiàn)動化，將偵錯時間縮短50%以上，這個全功能的系統(tǒng)通過獨家的數(shù)據(jù)庫與分析引擎，使長時間的行為追蹤自動化；提供威力強大的全套設(shè)計視野，使設(shè)計具體化并且?guī)椭治鲆蚬P(guān)系；還運用專利技術(shù)體現(xiàn)設(shè)計、斷言與系統(tǒng)測試基準之間的功能運作與互動?！癡erdi已經(jīng)成為許多中國公司選擇的調(diào)試標準工具，”SpringSoft公司全球銷售中心中國區(qū)經(jīng)理許偉表示，“通過我們的數(shù)據(jù)庫可以加速仿真，集成化所帶來的優(yōu)勢還包括提高了使用效率和投資回報率?！?在新版的Verdi3產(chǎn)品中，SpringSoft升級自有的快速信號數(shù)據(jù)庫(FSDB)、用戶在使用Verdi3時可以有更高效率的資料訪問速度。這些升級包括了多線程的FSDB讀取、更精簡的FSDB儲存檔案與并行邏輯仿真檔案寫出(Parallel Logic Simulation Dumping)。除此之外Verdi3也配備了全新更強大的新版編譯程序，支持SystemVerilog語法、更高速的編譯性能以及更好錯誤檢驗。新版的編譯程序可降低30%的編譯時間并減少75%的內(nèi)存使用量。
SpringSoft公司全球銷售中心中國區(qū)經(jīng)理許偉 |
“與上一代產(chǎn)品相比，Verdi3在性能方面提升2倍、數(shù)據(jù)庫儲存空間降低30%；并具有更彈性化的定制環(huán)境，更容易整合；提供用戶可以自制工具的Verdi協(xié)作應(yīng)用平臺(VIA platform)等新功能?！痹S偉說到，此外，還提供更有效率且更可靠的IC設(shè)計偵錯環(huán)境，幫助用戶應(yīng)對日益復(fù)雜的IC設(shè)計與驗證環(huán)境。
SpringSoft同時也采用更新的Qt用戶圖形接口平臺改寫了Verdi3的用戶圖形接口(GUI)。借由新的接口，用戶可以任意變更窗口中的工具設(shè)定，將Verdi3變成SoC偵錯環(huán)境的儀表板，也可以新增自定義命令(command)、自定義窗口工具欄(toolbar)與快捷鍵(hotkeys)。這些自定義功能可以讓用戶將Verdi3定制成每天工作所需的偵錯環(huán)境，并將自定義的環(huán)境儲存供日后使用。此外Verdi3也提供了許多便捷的功能，如Spotlight搜尋功能可以方便用戶搜尋Verdi3的命令、設(shè)定與文件，使用者可以很快速的找到需要的功能與信息而毋須開啟相對應(yīng)的目錄。
對Verdi3的使用者而言，這些自定義的功能包括了變更或者新增功能來幫助提升偵錯的效率。這個全新的平臺提供更便利的用戶接口讓用戶可以輕易的將公司自有的功能、第三方工具以及運用VIA自定義的功能整合進Verdi3平臺。工程師可以在Verdi3的圖形接口中直接執(zhí)行用VIA所編寫的功能，并且從Verdi3的數(shù)據(jù)庫中所擷取的信息直接顯示在Verdi3的圖形接口中。
合作共贏
為幫助共同的客戶應(yīng)對驗證挑戰(zhàn)，加快產(chǎn)品上市時間，SpringSoft與Synopsys宣布建立SpringSoft Verdi自動偵錯系統(tǒng)與Synopsys的通信協(xié)議分析器之間的緊密連結(jié)。“這項合作是通過SpringSoft VIA交流平臺實現(xiàn)的，結(jié)合彼此的先進技術(shù)，共同解決這些問題。”鄧強生表示：“VIA交流平臺能夠整合業(yè)界的標準偵錯平臺Verdi和Synopsys的Discovery VIP，為用戶提供加快通信協(xié)議偵錯的完整解決方案?！?
通過合作，Synopsys將通信協(xié)議偵錯技術(shù)整合進SpringSoft的設(shè)計偵錯技術(shù)中，從而進一步強化了系統(tǒng)芯片的驗證效率?！白鳛镾ynopsys Discovery VIP家族的一部分，Synopsys的通信協(xié)議分析器能讓工程師快速了解、鑒別設(shè)計中的通信協(xié)議并進行偵錯?！盡aheshwary介紹，通過這個連結(jié)，鑒別出的通信協(xié)議違例和錯誤能夠無縫地傳送至Verdi的偵錯環(huán)境中，以進行信號層的詳細分析，并快速地找出造成違例及錯誤的源頭。
“Synopsys Discovery VIP家族中的通信協(xié)議分析器提供以通信協(xié)議為中心的偵錯方法，”Maheshwary指出，這種獨特方法使工程師能夠快速了解通信協(xié)議的活動內(nèi)容；鑒別出瓶頸所在；并針對不符合預(yù)期的行為，盡量去除不需要的詳細內(nèi)容，以便能專注在諸如AXI transactions、USB transfers、PCI Express packets等高級通信協(xié)議活動上進行偵錯。
而SpringSoft Verdi自動偵錯系統(tǒng)，則能夠在針對復(fù)雜的數(shù)字IC組件、設(shè)計區(qū)塊、或整個系統(tǒng)芯片進行驗證時，加快諸如尋找、分析、改正錯誤源頭等等程序的速度?！斑@種整合了通信協(xié)議分析器與Verdi的流程能使用戶無縫且同步地接觸通信協(xié)議中的交易、移轉(zhuǎn)、封包、信號層分析等等信息?！编噺娚硎?，這使得驗證工程師們可以專注于最重要的領(lǐng)域，從而加速整體系統(tǒng)芯片的偵錯流程。
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