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VStation硬件辅助验证平台在高性能CPU功能验证中的应用

王沛?? 同济大学微电子中心 2005级硕士研究生;任浩琪?? 同济大学微电子中心讲师;钟文枫?? Mentor Graphics应用工程师?? 2007年11月06日 ?? 收藏0
  设定信号时,我们选取设置Trigger需要的rstn、self_test、test_done、trace_error信号指定为 probed&triggerable。其中rstn是复位信号,在复位信号给出后,芯片初始化,初始化完成以后信号self_test 拉高表明测试可以开始,测试数据运行后进入自比较状态;自比较运行结束后,信号test_done会置为1,如果中间出错,信号trace_error就会置为1。

  然后,开始综合编译(rtlc),优化编译(vsyn),利用PC Farm配合做P&R(vtask)生成比特文件。在做vsyn的过程中,我们根据需求通过编写vmw.pod中约束顶层引脚的位置,并把clk和rstn绑定到VStation系统提供的user bits上,为整个运行环境提供运行时钟和复位控制信号。在下载运行前,按照测试目标编写好Trigger的理想触发和异常触发条件。

  最后,开始硬件仿真的步骤。首先在Setup中设置好跟Vstation相连的Workstation 的hostname,在Memory Contents
查看要放入memory的内容(即测试向量和相关的数据)是否正确,然后点击 Connect连接VStation,连接好以后,点击Load Design,下载设计和memory的内容到仿真器中,并根据需求设置运行时钟频率和User Bits;接着Load&Run Trigger下载和设置trigger,在Enable IO成功之后,用户通过使用user bit,trigger状态机就一步一步地进行下去,从初始复位到满足触发条件,仿真完成。

  在回归测试的过程中,我们可以采用脚本批量运行不同的测试向量。每次通过改写vmw.mem_contents文件,用Reload memory将需要的新向量放入memory中,然后Reload Design,就可以对设计做不同的测试。仿真完成后,可以upload waveform做状态重现,通过Debussy或者Virsim查看波形, 同时可以借助Path Browser查看到门级,进行查错和调试。状态重现保证了Vstation具有任意时刻所有信号的100%可见性,为我们分析和调试设计提供了巨大的能力。

  在高性能64位CPU的验证中,我们对整个芯片的不同功能的测试都使用了Vstation进行仿真加速,仿真速度是650kHz。与软件仿真比较,仿真加速结果如上表。

  由表格可以看出,使用VStation 平台后,仿真速度提高了二十倍之多,在回归测试,系统验证中起到了关键的作用。

  结论

  在功能验证中,软件仿真随着芯片规模的增大,测试向量的增多,速度明显下降;使用FPGA原型来进行功能验证可以提供快速的运行速度,但不能提供很好的可调试性。而 VStation可以大大缩短验证周期,并有友好的图形界面,方便调试,大容量,可以提供快速的仿真速度和良好的调试环境,综合了软件仿真和FPGA的优点,很好的填补了FPGA原型验证的高速、不易调试和软件仿真的可调试、低速之间的空白。

  在Mentor Graphics的Vstation Pro硬件辅助验证平台和其技术支持团队的帮助下,我们的功能验证工作快速高效,并在保证芯片功能正确性这非常重要的一环上,获得了满意的验证速度和结果。今后,我们还将在更多项目的验证中使用VStation,以保证我们的验证工作顺利而有效的进行。


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VStation? 验证平台? CPU?

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