CN102402628A - 一种生成SoC验证平台的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生成SoC验证平台的方法及系统，以解决现有的验证平台可重用性较差的问题。所述方法包括：将不同SoC验证平台的相同部分编写成自动化脚本，将不同部分预置成不同的模板，并置于模板库中；针对SoC芯片生成相应的配置文件，所述配置文件中包含生成该SoC芯片验证平台所需的配置信息；所述自动化脚本根据配置文件的内容从所述模板库中提取生成该SoC芯片验证平台所需的模板；所述自动化脚本利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台。使用本发明只需进行配置即可自动生成不同的验证平台，无需重新搭建，大量节省了验证平台的开发周期，使工程师可以把更多的时间集中到测试样例的开发上，确保芯片的正确。

Description

一种生成SoC验证平台的方法及系统
技术领域
本发明涉及芯片的验证，特别是涉及一种生成SoC(Systems-on-a-Chip，系统级芯片)验证平台的方法及系统。
背景技术
随着集成电路深亚微米时代的到来，集成电路的规模不断扩大，促进了系统级芯片SoC的发展和应用。通常一个SoC芯片的规模在几百万门至几千万门左右，面对如此高的复杂度，验证成为SoC设计中最困难、最具挑战性的课题之一。
在SoC的验证中，整个芯片开始系统级仿真以及验证之前，必须确保总线的正确性，因此SoC总线的验证对整个芯片的验证至关重要。而随着SoC芯片规模的增大，芯片内部的总线规模也变得越来越复杂，给总线的验证工作带来的难度也越来越大，进而使验证平台的搭建工作变得非常繁琐。
目前，不同的SOC芯片系统，其总线架构会有很大不同，导致为某一个芯片搭建的验证平台可重用性较差，在开发另一个芯片的时候，还需要花费很大的时间和精力来重新搭建验证平台，使得验证周期加长，同时也会直接导致芯片的开发周期加长，进而影响到芯片进入市场以及取得收益的周期。并且，由于验证平台搭建的周期过长，使得工程师不得不花费大量精力集中到平台的搭建上，导致开发测试样例的时间缩短，最终导致芯片验证的不完全，影响芯片质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生成SoC验证平台的方法及系统，以解决现有的验证平台可重用性较差的问题。
为了解决上述问题，本发明公开了一种生成SoC验证平台的方法，包括：
将不同SoC验证平台的相同部分编写成自动化脚本，将不同部分预置成不同的模板，并置于模板库中；
针对SoC芯片生成相应的配置文件，所述配置文件中包含生成该SoC芯片验证平台所需的配置信息；
所述自动化脚本根据配置文件的内容从所述模板库中提取生成该SoC芯片验证平台所需的模板；
所述自动化脚本利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台。
其中，所述自动化脚本根据配置文件的内容从预置的模板库中提取生成该SoC芯片验证平台所需的模板，包括：验证平台包括命令层、功能层和激励产生层，所述模板库对应验证平台包括命令层模板、功能层模板和激励产生层模板，每种模板都有不同类型的多个标准化模板；针对SoC芯片，所述自动化脚本根据配置文件的内容分别从命令层模板、功能层模板和激励产生层模板中提取相应类型的标准化模板。
优选的，所述配置文件中还包含各个标准化模板的配置信息；所述自动化脚本利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台时，根据各个标准化模板的配置信息对提取出的标准化模板进行针对该SoC芯片的配置。
优选的，所述针对SoC芯片生成相应的配置文件，包括：根据命令提示输入针对SoC芯片的配置信息，由配置信息生成配置文件。
优选的，所述针对SoC芯片生成相应的配置文件，包括：在图形化界面下设置针对SoC芯片的配置信息，由配置信息生成配置文件。
本发明还提供了一种生成SoC验证平台的系统，包括：
脚本生成单元，用于将不同SoC验证平台的相同部分编写成自动化脚本；
模板库，用于将不同SoC验证平台的不同部分预置成不同的模板，包括生成验证平台所需的各个模板；
配置单元，用于针对SoC芯片生成相应的配置文件，所述配置文件中包含生成该SoC芯片验证平台所需的配置信息；
模板调用单元，用于自动化脚本根据配置文件的内容从所述模板库中提取生成该SoC芯片验证平台所需的模板；
验证平台生成单元，用于自动化脚本利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台。
其中，所述模板库包括命令层模板、功能层模板和激励产生层模板，每种模板都有不同类型的多个标准化模板。
相应的，所述模板调用单元针对SoC芯片，根据配置文件的内容分别从命令层模板、功能层模板和激励产生层模板中提取相应类型的标准化模板。
优选的，所述配置文件中还包含各个标准化模板的配置信息；所述验证平台生成单元利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台时，根据各个标准化模板的配置信息对提取出的标准化模板进行针对该SoC芯片的配置。
优选的，所述配置单元通过命令行提示输入针对SoC芯片的配置信息，由配置信息生成配置文件；和/或，所述配置单元通过图形化界面设置针对SoC芯片的配置信息，由配置信息生成配置文件。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
首先，本发明将不同SoC验证平台的相同部分抽取出来，编写成自动化脚本，将不同部分设置成不同的模板；针对某个SoC芯片生成验证平台时，首先生成对应该SoC芯片的配置文件，然后自动化脚本根据配置文件来调用不同的模板，从而利用模板生成针对该SoC芯片的验证平台。而且，所述自动化脚本可以同用户交互来生成配置文件。由此可知，针对不同SoC芯片搭建验证平台时，使用本发明所述方法只需进行配置即可自动生成相对应的验证平台，无需重新搭建，大量节省了验证平台的开发周期，使工程师可以把更多的时间集中到测试样例的开发上，对芯片进行更加全面的验证，确保芯片的正确。
其次，本发明适用于SoC总线验证以及SoC芯片的其他功能验证。
附图说明
图1是本发明实施例一中VMM验证平台的组件示意图；
图2是本发明实施例一所述一种生成SoC验证平台的方法流程图；
图3是本发明实施例二中一种SoC芯片的总线验证环境的架构图；
图4是本发明实施例三所述一种生成SoC验证平台的系统结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
为了提高SoC验证平台的可重用性，本发明将不同SoC验证平台的相同部分抽取出来，编写成自动化脚本，将不同部分设置成不同的模板，自动化脚本根据配置文件来调用不同的模板，从而生成不同的验证平台。
下面通过实施例进行详细说明。
实施例一：
SoC芯片的验证有多种验证方法，如RVM(Reference VerificationMethodology)验证方法、VMM(Verification Methodology Manual)验证方法等等，不同验证方法所对应的验证平台也不同。其中，VMM是一种基于SystemVerilog的验证方法学，它最大程序地利用了SystemVerilog的面向对象编程的优点，通过一系列机制提高了验证的生产率。本实施例将以VMM验证平台为例进行说明。
参照图1，是本发明实施例一中VMM验证平台的组件示意图。
VMM验证平台采用了分层式测试平台结构，该层次化验证平台从底至上被分成信号层、命令层、功能层、激励产生层以及测试层。其中的验证组件包括发生器、代理、驱动器、监视器、检查器、记分板以及断言。
信号层包括待测设计DUT(Device Under Test，待测设备)与接口。
命令层在信号层之上，向下通过信号层接口与待测设计相连，向上通过事务级通道与功能层通信，一般包括驱动器(Driver)、监视器(Monitor)和断言(Assertion)。驱动器将来自上层的事务转化为信号级激励输入给DUT，监视器用来监视接口信号的变化并转化为事务传递给上层的检查器。
功能层位于命令层之上，是高层次操作的抽象，相互之间通过事务级通道通信。这一层主要包括代理(Agent)、检查器(Checker)和记分板(Scoreboard)。代理的作用是接收上层传来的高层事务，如DMA(DirectMemory Access，存储器直接访问)的读写等，并且将这些高层事务转换成单独的命令向驱动器提供。驱动器在接收到代理发出的命令后，就会生成相应的激励数据。记分板用来动态预测设计的响应，施加给DUT的激励同时施加给记分板，记分板中的转换函数把输入的激励全部转换成最后响应的形式，并保存在数据结构中，以传递给检查器；记分板还对所有的事务进行纪录与统计，记录执行的事务个数，成功失败的事务个数，是否某一事务被遗漏等。检查器通过将监视器传来的数据与记分板中存储的预测响应进行比较来判断待测功能是否正确。
激励产生层层在功能层之上，主要通过发生器(Generator)来生成具有一定关系的随机事务的序列。
最上层是测试层，他被用来配置不同的测试案例，定义不同的约束条件。在整个验证工程中，功能覆盖率由仿真工具自动生成，测试者根据功能覆盖率来调整测试平台，修改测试案例直到覆盖率达到100％，便可以认为验证过程结束。
上述是一种典型的VMM验证平台，适用于验证多种SoC芯片，但不同类型的SoC芯片，其对应的VMM验证平台中的各种组件有所不同。例如，一种总线结构的SoC芯片，其验证平台中的驱动器(Driver)、监视器(Monitor)和断言以及代理(Agent)、检查器(Checker)、记分板(Scoreboard)、发生器(Generator)，均有可能不同于另一种总线结构的SoC芯片的验证平台。但是，这两种验证平台的架构以及验证方法都是一样的，即都包含以上组件，而且都采用VMM验证方法的流程。
因此，本发明实施例可以按照VMM的验证流程，将不同验证平台都使用的组件进行模板化，这些模板可以根据不同的配置适用于不同的SoC芯片验证；同时编写成自动化脚本，利用脚本来对这些模板进行调用，自动生成验证平台。
参照图2，是本发明实施例一所述一种生成SoC验证平台的方法流程图。
步骤201，预置模板库；
模板库对应验证平台包括命令层模板、功能层模板和激励产生层模板，每种模板都有不同类型的多个标准化模板。
例如，对应VMM验证平台的模板库中包含各类驱动器(Driver)模板、各类监视器(Monitor)模板、各类断言模块、各类代理(Agent)模板、各类检查器(Checker)模板、各类记分板(Scoreboard)模板以及各类发生器(Generator)模板，每个模板都遵循标准化协议而设定。而且，每个模板也是可配置的，即模板中的一些参数可以根据SoC芯片的不同而设置。
步骤202，针对SoC芯片生成相应的配置文件，所述配置文件中包含生成该SoC芯片验证平台所需的配置信息；
即生成一种SoC芯片的验证平台时，需要针对该SoC芯片的特性进行配置，如分别配置使用哪种类型的驱动器(Driver)模板、监视器(Monitor)模板和断言模板以及代理(Agent)模板、检查器(Checker)模板、记分板(Scoreboard)模板、发生器(Generator)模板；以及对所使用的各类标准化模板的具体配置信息，如配置检查器(Checker)模板中的具体参数。
本实施例中，自动化脚本提供了两种交互式的配置模式：
一种是图形可视化的配置模式，在图形化的界面下，用户可以通过鼠标拖拽的方法，将各个不同的模板组合在一起去完成一个平台的搭建，这些图形化的模板，可以通过鼠标右键的方式进行属性的配置，这些属性可以在图形化的界面完成后，生成一个配置文件；
另一种是命令行提示符的配置模式，如在linux窗口下输入命令，用户根据命令提示去完成平台组件的配置以及生成配置文件。
步骤203，自动化脚本根据配置文件的内容从预置的模板库中提取生成该SoC芯片验证平台所需的模板；
即配置文件中指定了哪种类型的模板，自动化脚本就从模板库中调用相应类型的各个标准化模板。
步骤204，自动化脚本利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台。
自动化脚本按照VMM验证流程将各个标准化模板搭建成一个验证平台，同时，根据各个标准化模板的配置信息，对各个标准化模板进行针对性的配置。
综上所述，针对不同SoC芯片搭建验证平台时，使用本发明所述方法只需进行配置即可自动生成相对应的验证平台，无需重新搭建，大量节省了验证平台的开发周期，使工程师可以把更多的时间集中到测试样例的开发上，对芯片进行更加全面的验证，确保芯片的正确。
实施例二：
本发明适用于SoC总线验证以及SoC芯片的其他功能验证，本实施例将以SoC总线验证平台的搭建为例进行说明。
按照总线协议的不同，SoC总线结构包括AMBA、AHB、AXI、APB以及这些协议的混合总线结构。而不同的SoC芯片系统总线不同，所涉及到的模板也不完全相同。例如，不同的芯片可能是AHB总线架构，也可能是AXI总线架构，还有可能是AHB和AXI混合的架构；另外，主设备(master)的数量也不完全一样，有可能是4个主设备，也有可能是8个主设备；还有，算法模块也不一样，有可能是不同的功能模块，也有可能是同功能但用的是不同厂家的IP或者自己开发的IP，等等。这些不确定性导致不同的SoC芯片会用到不同的验证平台，每一个芯片会有自己对应的验证平台开发工作。但是由于不同平台也有相似的地方，比如整个验证平台的流程，模型模块的相似性，导致可以通过自动化的方法，加快验证平台的搭建过程。
按照VMM的流程，首先开发验证平台所需的基本模板，包括各种驱动器(Driver)、监视器(Monitor)、检查器(Checker)、记分板(Scoreboard)、发生器(Generator)等等。而对于总线的验证，由于总线协议包括AMBA、AHB、AXI、APB等各种类型，因此每种总线协议都有相应的驱动器(Driver)、监视器(Monitor)、检查器(Checker)、记分板(Scoreboard)、发生器(Generator)模板。例如，对于监视器(Monitor)模板，分为AMBA Monitor、AHB Monitor、AXIMonitor、APB Monitor。
然后，编写自动化脚本。该脚本可以命令行提示符或图形化界面的模式与用户交互，用户可以配置：总线的类型，模板的类型，主设备(master)的数量，从设备(slave)的类型以及数量，各个主设备(master)可访问地址的配置，从设备(slave)所对应的地址的范围，各个主设备(master)内部寄存器的地址空间等等。这些配置信息中，总线的类型和模板的类型可决定调用哪些模板；主设备(master)的数量、从设备(slave)的类型以及数量可决定所调用模板的数量；各个主设备(master)可访问地址的配置，从设备(slave)所对应的地址的范围，各个主设备(master)内部寄存器的地址空间，可以对所调用的模板配置其地址范围。例如，某个芯片需要调用2个AHB Monitor模板，每个模板的可访问地址分别为0～2G和2G～4G。
这些配置信息在结束与用户的交互后会生成一个一定格式的配置文件，然后自动化脚本根据这个配置文件的具体内容，从模板库中提取相应的模板，生成验证平台的基础代码，工程师可以在这个基础代码上进行验证平台的完善。
参照图3，是本发明实施例二中一种SoC芯片的总线验证环境的架构图。
所述SoC芯片包括6个需要验证总线的设备，如图所示，分别为总线仲裁器1、总线仲裁器2、总线仲裁器3和设备1～3。其中，总线仲裁器1与设备1之间的总线是AXI结构，总线仲裁器1与设备2之间的总线是LBUS结构，总线仲裁器1与设备3之间的总线是APB结构，总线仲裁器1与总线仲裁器2之间的总线是AHB结构，总线仲裁器1与总线仲裁器3之间的总线是AXI结构。因此，针对该SoC芯片的总线验证平台需要支持标准AHB、AXI、APB以及这些协议的混合总线结构。
图中，灰色的方块为模板库中的各个模板。从图中可以看出，验证总线仲裁器2需要调用2个AHB模板，以及2个AHB类型的监视器(Monitor)模板和1个AHB类型的记分板(Scoreboard)模板；验证总线仲裁器3需要调用3个AXI模板，以及2个AXI类型的监视器(Monitor)模板和1个AXI类型的记分板(Scoreboard)模板；验证总线仲裁器1需要调用3个AHB模板和8个AXI模板，以及2个AHB与AXI混合的监视器(Monitor)模板和1个AHB与AXI混合的记分板(Scoreboard)模板。
实施例三：
参照图4，是本发明实施例三所述一种生成SoC验证平台的系统结构图。
所述系统主要包括：
脚本生成单元41，用于将不同SoC验证平台的相同部分编写成自动化脚本；
模板库42，用于将不同SoC验证平台的不同部分预置成不同的模板，包括生成验证平台所需的各个模板；
配置单元43，用于针对SoC芯片生成相应的配置文件，所述配置文件中包含生成该SoC芯片验证平台所需的配置信息；
模板调用单元44，用于自动化脚本根据配置文件的内容从所述模板库41中提取生成该SoC芯片验证平台所需的模板；
验证平台生成单元45，用于自动化脚本利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台。
其中，所述模板库42中可以包括命令层模板、功能层模板和激励产生层模板，每种模板都有不同类型的多个标准化模板。相应的，所述模板调用单元44针对SoC芯片，根据配置文件的内容分别从命令层模板、功能层模板和激励产生层模板中提取相应类型的标准化模板。
此外，所述配置文件中还可以包含各个标准化模板的配置信息；相应的，所述验证平台生成单元45利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台时，可以根据各个标准化模板的配置信息对提取出的标准化模板进行针对该SoC芯片的配置。
本实施例中，所述配置单元43可以通过命令行提示输入针对SoC芯片的配置信息，由配置信息生成配置文件；或者，通过图形化界面设置针对SoC芯片的配置信息，由配置信息生成配置文件。
上述自动生成SoC验证平台的系统针对不同SoC芯片搭建验证平台时，只需进行配置即可自动生成相对应的验证平台，无需重新搭建，大量节省了验证平台的开发周期，使工程师可以把更多的时间集中到测试样例的开发上，对芯片进行更加全面的验证，确保芯片的正确。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种生成SoC验证平台的方法及系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种生成SoC验证平台的方法，其特征在于，包括：
将不同SoC验证平台的相同部分编写成自动化脚本，将不同部分预置成不同的模板，并置于模板库中；
针对SoC芯片生成相应的配置文件，所述配置文件中包含生成该SoC芯片验证平台所需的配置信息；
所述自动化脚本根据配置文件的内容从所述模板库中提取生成该SoC芯片验证平台所需的模板；
所述自动化脚本利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自动化脚本根据配置文件的内容从预置的模板库中提取生成该SoC芯片验证平台所需的模板，包括：
验证平台包括命令层、功能层和激励产生层，所述模板库对应验证平台包括命令层模板、功能层模板和激励产生层模板，每种模板都有不同类型的多个标准化模板；
针对SoC芯片，所述自动化脚本根据配置文件的内容分别从命令层模板、功能层模板和激励产生层模板中提取相应类型的标准化模板。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述配置文件中还包含各个标准化模板的配置信息；
所述自动化脚本利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台时，根据各个标准化模板的配置信息对提取出的标准化模板进行针对该SoC芯片的配置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对SoC芯片生成相应的配置文件，包括：
根据命令提示输入针对SoC芯片的配置信息，由配置信息生成配置文件。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对SoC芯片生成相应的配置文件，包括：
在图形化界面下设置针对SoC芯片的配置信息，由配置信息生成配置文件。
6.一种生成SoC验证平台的系统，其特征在于，包括：
脚本生成单元，用于将不同SoC验证平台的相同部分编写成自动化脚本；
模板库，用于将不同SoC验证平台的不同部分预置成不同的模板，包括生成验证平台所需的各个模板；
配置单元，用于针对SoC芯片生成相应的配置文件，所述配置文件中包含生成该SoC芯片验证平台所需的配置信息；
模板调用单元，用于自动化脚本根据配置文件的内容从所述模板库中提取生成该SoC芯片验证平台所需的模板；
验证平台生成单元，用于自动化脚本利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述模板库包括命令层模板、功能层模板和激励产生层模板，每种模板都有不同类型的多个标准化模板。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：
所述模板调用单元针对SoC芯片，根据配置文件的内容分别从命令层模板、功能层模板和激励产生层模板中提取相应类型的标准化模板。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：
所述配置文件中还包含各个标准化模板的配置信息；
所述验证平台生成单元利用提取出的模板生成对应该SoC芯片的验证平台时，根据各个标准化模板的配置信息对提取出的标准化模板进行针对该SoC芯片的配置。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述配置单元通过命令行提示输入针对SoC芯片的配置信息，由配置信息生成配置文件；
和/或，所述配置单元通过图形化界面设置针对SoC芯片的配置信息，由配置信息生成配置文件。
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