CN103580954A - 交换机芯片软件仿真验证的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种交换机芯片软件仿真验证的装置及方法,包括测试脚本执行器、存储器仿真组件、芯片逻辑仿真组件和芯片端口仿真组件,所述测试脚本执行器对所述存储器仿真组件进行配置,同时通过所述芯片端口仿真组件将报文送入到所述芯片逻辑仿真组件中进行逻辑仿真,在逻辑仿真过程中,所述芯片逻辑仿真组件访问所述存储器仿真组件,从而完成对报文行为的测试验证。本发明根据交换机芯片的特点,快速搭建出交换机芯片仿真框架,通过框架内的三个标准化组件提供一个交换机芯片的验证标准平台,减少了芯片验证过程中对仿真平台的开发的人力和财力方面的投入,并且大大缩短了芯片测试的时间,提高了芯片验证的效率和质量。
Description
技术领域
本发明涉及交换机芯片测试,尤其是涉及一种通过软件仿真来验证交换机芯片逻辑的一种装置及方法。
背景技术
如今互联网已经成为我们生活不可缺少的一部分,随着网络应用和网络终端的高速发展,对交换网络的需求也日新月异,我们需要高带宽、高可靠性、经济易用的具备高度智能化的交换网络,交换网络的核心组件是交换机,交换机的性能直接决定网络的质量。
在这样的背景下,交换机芯片的研发规模在不断扩大,在大规模的芯片研发过程中,大量的人力、物力及时间消耗在芯片的测试上,一定程度上制约了交换机芯片的开发速度。交换机芯片的研发过程一般要经历下面几个阶段:芯片功能详细设计的开发、芯片软件仿真测试、芯片的编码、硬件的仿真测试、芯片的后期生产。其中芯片测试在整个研发过程中是一个非常重要的环节,这个环节的周期长、投入大,而且芯片测试的好坏直接决定芯片的质量和可用性。
交换机芯片的测试一般要分别在三个平台下进行,分别为高级语言软件仿真平台、RTL(Register Transfer Level,寄存器传输级)仿真平台、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)硬件仿真平台的仿真测试。其中RTL平台的仿真测试由于其计算量非常庞大,功能验证用例的开发无法大批量展开;FPGA硬件平台中的仿真测试是最接近真实芯片的测试,但由于其硬件制作成本非常高,并且定位测试中发现问题的难度大,也无法作为功能验证用例开发的平台;高级语言软件仿真平台具有执行效率高,定位问题方便,维护的成本低等优点,于是功能验证用例的开发基本都是基于高级语言仿真平台进行的,经高级语言仿真平台测试后的用例,再进一步在RTL仿真平台和FPGA硬件仿真平台上做回归验证,节约了测试的成本和周期。
高级语言软件仿真平台目前没有统一的定义,可以根据测试的需要随意的选择和编码。不同的芯片一般都要单独开发仿真模型,这样容易造成时间和投入成本的浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种交换机芯片软件仿真验证的装置及方法,快速完成芯片软件仿真平台的搭建,大大减少了交换机验证的资源投入和缩短了芯片测试的时间。
为实现上述目的,本发明提出如下技术方案:一种交换机芯片软件仿真验证的装置,包括测试脚本执行器和芯片仿真框架,所述芯片仿真框架包括存储器仿真组件、芯片逻辑仿真组件和芯片端口仿真组件,所述测试脚本执行器对所述存储器仿真组件进行配置,同时通过所述芯片端口仿真组件将报文送入到所述芯片逻辑仿真组件中进行逻辑仿真,在逻辑仿真过程中,所述芯片逻辑仿真组件访问所述存储器仿真组件,从而完成对报文行为的测试验证。
优选地,所述存储器仿真组件包括TCAM仿真模块、SRAM仿真模块和逻辑地址转换模块,所述TCAM仿真模块和SRAM仿真模块均用于存储TCL脚本的指令集,所述指令集经所述逻辑地址转换模块传送给所述芯片逻辑仿真组件。
所述逻辑地址转换模块包括逻辑地址读端口和逻辑地址写端口,所述芯片逻辑仿真组件分别通过所述逻辑地址读端口和逻辑地址写端口访问所述存储器仿真组件。
所述芯片逻辑仿真组件包括网络端口模块、入口数据处理模块、出口数据处理模块和FWD模块,报文经所述网络端口模块定义的端口进行信息转换后,被依次送入到所述入口数据处理模块、所述FWD模块和所述出口数据处理模块中执行所述报文中定义的逻辑,所述出口数据处理模块处理完成后,将处理得到的报文及出端口信息提交给所述网络端口模块,完成交换机芯片对一个报文的处理过程。
所述入口数据处理模块、所述FWD模块和所述出口数据处理模块在执行所述报文中定义的逻辑过程中均对所述存储器仿真组件进行访问。
所述芯片端口仿真组件接收所述脚本执行器发送过来的报文,根据所述报文的网络端口编号进行消息转换后提交给所述入口数据处理模块,作为所述入口数据处理模块的入口信息。
本发明还提供了一种交换机芯片软件仿真验证的方法,将测试报文送入到交换机芯片仿真验证平台中,所述交换机芯片仿真验证平台通过芯片端口仿真组件接收到所述测试报文后,执行所述测试报文中的逻辑,在执行的同时访问存储器仿真组件,分别完成对交换机芯片的存储器、芯片逻辑和芯片端口的仿真验证。
优选地,所述测试报文包括TCL脚本的指令集和测试用例脚本,所述TCL脚本的指令集通过测试脚本执行器提供给测试用例脚本。
所述芯片端口仿真组件接收到所述测试报文后,根据所述测试报文的网络端口编号进行报文转换。
所述交换机芯片仿真验证平台还包括芯片逻辑仿真组件,所述芯片逻辑仿真组件包括网络端口模块、入口数据处理模块、出口数据处理模块和FWD模块,经所述芯片端口仿真组件转换后的报文通过所述网络端口模块被依次送入到所述入口数据处理模块、所述FWD模块和所述出口数据处理模块中执行所述报文中定义的逻辑,所述出口数据处理模块处理完成后,将处理得到的报文及出端口信息提交给所述网络端口模块,完成对交换机芯片的测试验证。
本发明的有益效果是:本发明根据交换机芯片的特点,快速搭建出交换机芯片仿真框架,进行测试用例的开发,通过框架内的三个标准化组件提供一个交换机芯片的验证标准平台,使芯片测试的精力全部放到芯片的功能验证中来,从而完成对交换机芯片的仿真验证,减少了芯片验证过程中对仿真平台开发的人力和财力方面的投入,并且大大缩短了芯片测试的时间,提高了芯片验证的效率和质量。
附图说明
图1是本发明交换机芯片软件仿真验证装置的结构示意图;
图2是本发明存储器仿真组件的结构示意图;
图3是本发明芯片逻辑仿真组件的结构示意图;
图4是本发明交换机芯片软件仿真验证方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示,本发明所揭示的一种交换机芯片软件仿真验证的装置,用于提供一个交换芯片的验证平台,实现对芯片行为功能的仿真测试。包括测试用例脚本、测试脚本执行器、芯片仿真框架、芯片详细设计模块,所述测试脚本执行器用于向测试用例脚本提供TCL脚本的指令集,形成功能验证脚本。
所述芯片仿真框架向所述测试脚本执行器提供一个交换机芯片的验证平台,包括存储器仿真组件、芯片逻辑仿真组件和芯片端口仿真组件。
如图2所示,所述存储器仿真组件用于对交换机芯片存储功能的验证,包括三态内容寻址存储器(TCAM)仿真模块、静态随机存储器(SRAM)仿真模块、存储器定义接口和逻辑地址转换模块,所述TCAM仿真模块和SRAM仿真模块通过所述存储器定义接口创建一块或多块指定大小的TCAM存储器或SRAM存储器,并且定义所存数据的数据结构和交换机芯片中的物理编址方式;所述逻辑地址转换模块给所述芯片逻辑仿真组件提供读写TCAM存储器或SRAM存储器的接口,所述接口包括逻辑地址读端口和逻辑地址写端口,所述芯片逻辑仿真组件通过所述逻辑地址读端口完成对存储器的读操作,另外通过对逻辑地址写端口完成对存储器的写操作。
如图3所示,根据交换机芯片的设计结构特点,所述芯片逻辑仿真组件标准化为四个模块,包括网络端口模块、入口数据处理模块、出口数据处理模块和FWD模块。所述网络端口模块用于实现交换机芯片通过外部网络接口来提供服务的特性的仿真。根据交换机芯片提供的接口数量定义所述网络端口模块所提供的实际读写端口,每一个端口实现对输入消息的转换,转换后的消息送入到所述入口数据处理模块中进行处理。
所述入口数据处理模块接收到所述网络端口模块送入的消息后,通过模块内的逻辑执行函数执行消息中定义的逻辑,在执行过程中访问所述存储器仿真组件,对所述存储器组件中的数据进行读取,执行完成后将输出消息依次送入到所述FWD模块和所述出口数据处理模块中。其中所述逻辑执行函数通过芯片详细设计模块产生高级语言编译而成。
所述FWD模块和所述出口数据处理模块继续执行接收到的消息中定义的逻辑,执行过程中同样访问所述存储器仿真组件,所述出口数据处理模块处理结束后,将处理得到的报文及报文的出端口信息提交给所述网络端口模块,从而交换机芯片对一个报文的处理过程。
所述芯片端口仿真组件位于所述测试脚本执行器和所述芯片逻辑仿真组件之间,用于完成交换机处理消息与外部报文输入、输出的转换。所述芯片端口仿真组件接收到所述测试脚本执行器发送出来的报文后,根据报文的报文的网络端口编号进行消息转换后提交给所述入口数据处理模块,作为所述入口数据处理模块的入口信息;当接收到所述出口数据处理模块的输出消息时,所述芯片端口仿真组件根据该消息查找正确的网络处端口,并输出给相应的网络端口。
所述芯片详细设计模块使用产生高级语言完成对所述存储器仿真组件和所述芯片逻辑仿真组件的自动产生和配置,使得本发明更高效地进行自动化操作,节约了人力的投入。
如图4所示,本发明还揭示了一种交换机芯片软件仿真验证的方法,用于实现对芯片功能的自动化测试验证,测试流程为:将测试报文送入到交换机芯片仿真验证平台中;所述交换机芯片仿真验证平台通过芯片端口仿真组件接收到所述测试报文后,送入到芯片逻辑仿真组件中执行所述测试报文中的逻辑,在执行的同时访问存储器仿真组件,分别完成对交换机芯片的存储器、芯片逻辑和芯片端口的仿真验证。
所述芯片端口仿真组件根据所述测试报文的网络端口编号进行报文转换。
所述测试报文包括TCL脚本的指令集和测试用例脚本,所述TCL脚本的指令集通过测试脚本执行器提供给测试用例脚本。
所述芯片逻辑仿真组件包括网络端口模块、入口数据处理模块、出口数据处理模块和FWD模块,经所述芯片端口仿真组件转换后的报文通过所述网络端口模块被依次送入到所述入口数据处理模块、所述FWD模块和所述出口数据处理模块中执行所述报文中定义的逻辑,所述出口数据处理模块处理完成后,将处理得到的报文及出端口信息提交给所述网络端口模块,完成对交换机芯片的测试验证。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上,然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰,因此,本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容,而应包括各种不背离本发明的替换及修饰,并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种交换机芯片软件仿真验证的装置,其特征在于,包括测试脚本执行器和芯片仿真框架,所述芯片仿真框架包括存储器仿真组件、芯片逻辑仿真组件和芯片端口仿真组件,所述测试脚本执行器对所述存储器仿真组件进行配置,同时通过所述芯片端口仿真组件将报文送入到所述芯片逻辑仿真组件中进行逻辑仿真,在逻辑仿真过程中,所述芯片逻辑仿真组件访问所述存储器仿真组件,从而完成对报文行为的测试验证。
2.根据权利要求1所述的交换机芯片软件仿真验证的装置,其特征在于,所述存储器仿真组件包括TCAM仿真模块、SRAM仿真模块和逻辑地址转换模块,所述TCAM仿真模块和SRAM仿真模块均用于存储TCL脚本的指令集,所述指令集经所述逻辑地址转换模块传送给所述芯片逻辑仿真组件。
3.根据权利要求2所述的交换机芯片软件仿真验证的装置,其特征在于,所述逻辑地址转换模块包括逻辑地址读端口和逻辑地址写端口,所述芯片逻辑仿真组件分别通过所述逻辑地址读端口和逻辑地址写端口访问所述存储器仿真组件。
4.根据权利要求1所述的交换机芯片软件仿真验证的装置,其特征在于,所述芯片逻辑仿真组件包括网络端口模块、入口数据处理模块、出口数据处理模块和FWD模块,报文经所述网络端口模块定义的端口进行信息转换后,被依次送入到所述入口数据处理模块、所述FWD模块和所述出口数据处理模块中执行所述报文中定义的逻辑,所述出口数据处理模块处理完成后,将处理得到的报文及出端口信息提交给所述网络端口模块,完成交换机芯片对一个报文的处理过程。
5.根据权利要求4所述的交换机芯片软件仿真验证的装置,其特征在于,所述入口数据处理模块、所述FWD模块和所述出口数据处理模块在执行所述报文中定义的逻辑过程中均对所述存储器仿真组件进行访问。
6.根据权利要求1所述的交换机芯片软件仿真验证的装置,其特征在于,所述芯片端口仿真组件接收所述脚本执行器发送过来的报文,根据所述报文的网络端口编号进行消息转换后提交给所述入口数据处理模块,作为所述入口数据处理模块的入口信息。
7.一种交换机芯片软件仿真验证的方法,其特征在于,将测试报文送入到交换机芯片仿真验证平台中,所述交换机芯片仿真验证平台通过芯片端口仿真组件接收到所述测试报文后,执行所述测试报文中的逻辑,在执行的同时访问存储器仿真组件,分别完成对交换机芯片的存储器、芯片逻辑和芯片端口的仿真验证。
8.根据权利要求7所述的交换机芯片软件仿真验证的方法,其特征在于,所述测试报文包括TCL脚本的指令集和测试用例脚本,所述TCL脚本的指令集通过测试脚本执行器提供给测试用例脚本。
9.根据权利要求7所述的交换机芯片软件仿真验证的方法,其特征在于,所述芯片端口仿真组件接收到所述测试报文后,根据所述测试报文的网络端口编号进行报文转换。
10.根据权利要求9所述的交换机芯片软件仿真验证的方法,其特征在于,所述交换机芯片仿真验证平台还包括芯片逻辑仿真组件,所述芯片逻辑仿真组件包括网络端口模块、入口数据处理模块、出口数据处理模块和FWD模块,经所述芯片端口仿真组件转换后的报文通过所述网络端口模块被依次送入到所述入口数据处理模块、所述FWD模块和所述出口数据处理模块中执行所述报文中定义的逻辑,所述出口数据处理模块处理完成后,将处理得到的报文及出端口信息提交给所述网络端口模块,完成对交换机芯片的测试验证。
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