CN111488723A - 一种基于脚本的soc芯片存储控制器自动化仿真验证方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于脚本的SOC芯片存储控制器自动化仿真验证方法，该方法包括：通过表格对芯片配置、存储控制器功能及属性进行形式化描述；编写存储控制器底层操作函数；编写仿真验证激励框架；编写脚本对存储控制器功能形式化描述、存储控制器底层操作函数和激励框架进行处理，自动生成所需验证激励。采用本发明所述的方法，可以提高验证的效率、灵活性、准确性。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路芯片存储控制器仿真验证领域，具体是指基于脚本的SOC芯片存储控制器自动化仿真验证方法。
背景技术
随着集成电路技术不断进步，片上系统芯片的规模越来越大，产品上市时间的压力逐渐增大。存储控制器是片上系统中最重要的部分之一，且芯片中的存储器规模不断增大和规格不断变化的特点。一般来说，芯片中的存储器的大小往往达到几十，几百，甚至几千兆字节。而且，这些存储器的规格在不断变化中，存储控制器的复杂程度不断增加，甚至在芯片的验证过程中，存储控制器的设计可能仍在变化。这两个特点使得仿真验证平台对存储控制器验证的管理和维护十分困难。一旦在设计中存储器的规格发生变化，或者修改了存储控制器的功能等等，工程师就必须将整个验证环境和所有激励文件中，对发生变化的存储控制器相关激励进行相应的修改。这种维护工作非常繁琐，耗时和容易出错。
业界针对这种验证提出了相应的一些解决方案。在动态仿真验证中，无论UVM还是VMM，其都需对存储控制器进行建模，也就说，它们都需要将片上系统(SoC)的CPU模块分离，单独建立总线模型，从而无法在芯片级对存储控制器进行集成验证。
在静态形式验证中，Cadence也提出了存储控制器的形式验证解决方案，通过建立存储控制器的标准模型，利用形式验证的方法，对所有存储控制器属性进行遍历。虽然它不需要分离CPU模块，也不需要编写激励。但是形式验证的特点注定其更加适用于模块级验证，在全芯片验证时，常常无法构造足够的约束来限定输入，而导致验证无法收敛。而且存储控制器标准模型也无法摆脱模型单一的缺点。
分析表明现有的存储控制器验证方法存在着种种弊端，如何顾及存储控制器验证的完备性和芯片的整体性，既不需要分离CPU模块建立总线模型，又可以根据芯片特点定制存储控制器属性获得更大的灵活性，都是当前复杂存储控制器验证的巨大挑战。
发明内容
针对以上缺点，本发明的方法提供了一种基于脚本的SOC芯片存储控制器自动化仿真验证方法。此方法适用于所有芯片的存储控制器仿真验证，由于验证激励是基于脚本自动识别信息并自动生成仿真验证激励，所以验证的准确性和可重复性都是传统方法所无法比拟的，并可以大大减少人为检查所消耗的时间。根据此方法设计的验证激励框架，保证了验证的完备性，复用性良好，减少了大量验证时间，尤其在芯片设计做出改变时其节约的时间会更加明显。
本发明通过以下技术方案来实现：所述的基于脚本的SOC芯片存储控制器自动化仿真验证方法：
1)对SOC芯片配置进行形式化描述，并整理成表格；
2)对存储控制器功能及属性进行形式化描述，并整理成表格；
3)编写SOC芯片配置函数及方法；
4)编写存储控制器底层操作函数及方法；
5)编写仿真验证激励框架；
6)编写脚本对以上信息进行处理，自动生成仿真验
7)证激励。
步骤1)中，所述的SOC芯片配置，是指SOC芯片与存储器操作相关的所有模式配置，如程序存储区间，中断向量表存储区间，存储器校验方式等，通过表格对所有的芯片配置进行形式化描述。
步骤2)中，所述的存储控制器功能及属性，是指存储控制器的所有功能和属性，如存储器操作模式、存储器映射，存储器操作单元等，通过表格对所有存储控制器的功能及属性进行形式化描述。
步骤3)中，所述的编写SOC芯片配置函数及方法，是指根据SOC芯片与存储器操作相关的所有模式配置，编写配置函数及方法，用于实现以上所有模式配置。骤3)的输入。
步骤4)中，所述的编写存储控制器底层操作函数及方法，是指根据存储控制器的所有功能，编写操作函数及方法，用于实现以上所有存储控制器的功能。
步骤5)中，所述的编写仿真验证激励框架，是指根据SOC芯片仿真验证环境的需求，编写可以进行仿真的验证激励框架，使用编程语言编写CPU程序激励框架，使用SystemVerilog或Verilog等硬件描述语言编写仿真验证Transactor的框架，形成存储控制器的仿真验证激励框架。
步骤6)中，所述的编写脚本对以上信息进行处理，是指编写脚本实现以下功能，在步骤1)之后，获得了SOC芯片配置表格，对SOC芯片配置表格中的信息进行识别，根据配置不同调用步骤3)所提供的不同函数和方法，进行实例化。在步骤2)之后，当获得了存储控制器功能和属性表格，对存储控制器功能表格中的信息进行识别，根据功能不同调用步骤4)所提供的不同函数和方法，根据属性不同，对函数和方法配置不同参数，并进行实例化。通过脚本自动计算以上函数和方法的输出值，并进行实例化。将以上所有实例化添加到步骤5)之后获得的仿真验证激励框架中，最终完成验证激励生成。
附图说明
图1是本发明的存储控制器自动化仿真验证方法流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施的实例，将本发明中的技术方案进行清楚、完整的进行描述，显然，所描述的实例仅是本发明的其中一种实施案例，而不是唯一的实施例。
图1是本发明的存储控制器自动化仿真验证方法流程图，实现从技术手册到最终验证激励的生成，过程全自动化。如图1所示，此方法包括5个步骤：从SOC芯片技术手册中提取SOC芯片的配置、存储控制器的功能和属性，并使用表格对其进行形式化描述；编写SOC芯片配置函数及方法；编写存储控制器底层操作函数及方法；编写仿真验证激励框架；编写脚本进行处理；包括4个中间产物：形式化描述表格、SOC芯片配置函数及方法、存储控制器底层操作函数及方法、仿真验证激励框架；最终输出验证激励。
下面参照附图结合实施对本发明作进一步的描述：
图1是本发明的存储控制器自动化仿真验证方法流程图。对SOC芯片配置进行形式化描述。SOC芯片配置主要有：程序存储空间、存储器校验模式、中断向量表存储空间、编程模式的等。进行形式化描述，例如：
| 激励名称 | MEM_001 |
| 程序存储空间 | USR |
| 存储器校验模式 | CRC |
| 中断向量表存储空间 | USR |
| 编程模式 | FAST |
图1是本发明的存储控制器自动化仿真验证方法流程图。对存储控制器的功能和属性进行形式化描述。存储控制器的功能和属性主要有：存储器操作模式、操作长度、操作地址等。进行形式化描述，如：
图1是本发明的存储控制器自动化仿真验证方法流程图。编写SOC芯片配置函数及方法。SOC芯片配置函数及方法，主要有：下载程序方法、存储器校验方法、下载中断向量表方法、编程模式配置函数等。
图1是本发明的存储控制器自动化仿真验证方法流程图。编写存储控制器底层操作函数及方法。存储控制器底层操作函数及方法，主要有：页擦写函数、页擦函数、页写函数、字写函数、读函数等。
图1是本发明的存储控制器自动化仿真验证方法流程图。编写仿真验证激励框架。仿真验证激励框架，主要有：使用编程语言编写CPU程序激励框架，使用SystemVerilog或Verilog等硬件描述语言编写仿真验证Transactor的框架，两者共同组成仿真验证激励框架。
图1是本发明的存储控制器自动化仿真验证方法流程图。编写脚本进行处理，主要实现以下功能：对SOC芯片配置表格中的信息进行识别，根据配置调用不同SOC芯片配置函数或方法，并进行实例化。如：存储器校验模式为CRC，则调用配置函数load_mem_crc()；进行实例化。
对存储控制器功能表格中的信息进行识别，根据功能调用不同存储控制器底层操作函数或方法，根据属性不同，给这些函数和方法配置相应参数，并进行实例化。如：页擦写功能，调用page_erase_prog(addr,len)；并且根据属性配置参数，page_erase_prog(0x1FFD0000,0x200)；进行实例化。
通过脚本自动计算以上函数和方法的输出结果，并进行实例化。如：计算页擦写后的存储器内数据，并且将预期数据实例化。
最后，将以上三种实例化添加到仿真验证激励框架中，完成验证激励生成。输出的验证激励可以直接用于仿真验证环境。
由上述可知，本发明针对存储控制器的验证存在的困难，提出了一套切实可行的验证流程和方法，通过此方法可以大大减少人为检查所消耗的时间。由于验证激励是基于脚本语言自动生成的，所以验证的准确性以及可重复性都是传统方法所无法比拟的。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的验证人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种基于脚本的SOC芯片存储控制器自动化仿真验证方法，其特征在于，该方法包括：
对SOC芯片配置和存储控制器功能及属性进行形式化描述，并整理成表格；
编写SOC芯片配置函数及方法；
编写存储控制器底层操作函数及方法；
编写仿真验证激励框架；
编写脚本对SOC芯片配置和存储控制器功能及属性的形式化描述、SOC芯片配置的函数及方法、存储控制器的底层操作函数及方法和仿真验证激励框架进行处理，自动生成仿真验证激励。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对SOC芯片配置、存储控制器功能及属性进行形式化描述，并整理成表格包括：对芯片配置、SOC芯片存储控制器的功能及属性进行归纳，并整理成表格。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编写SOC芯片配置函数和方法，包括：根据SOC芯片的配置需求，使用编程语言编写函数和方法，来实现SOC芯片的所有配置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编写底层存储控制器操作函数和方法，包括：根据存储控制器的使用说明，使用编程语言编写函数和方法，来实现存储控制器对存储器的所有操作。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编写仿真验证激励框架，包括：根据存储控制器的功能点，编写CPU程序激励框架，编写仿真验证Transactor的框架，形成存储控制器的验证激励框架。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编写脚本对SOC芯片配置和存储控制器功能及属性的形式化描述、SOC芯片配置的函数及方法、存储控制器的底层操作函数及方法和仿真验证激励框架进行处理，自动生成仿真验证激励，包括：
使用脚本对芯片配置和存储控制器功能及属性形式化描述的表格信息进行识读；根据表格中描述的芯片配置调用相应SOC芯片配置函数及方法；根据表格中描述的存储控制器不同功能调用相应的存储控制器底层操作函数和方法；根据表格中描述的不同属性，配置存储器操作函数和方法的参数；并将以上配置后的函数和方法进行例化，添加到仿真验证激励框架中；通过脚本自动计算调用配置好参数的函数和方法运行后的结果，同时将运行结果进行例化，添加到仿真验证激励框架中，最终完成验证激励的生成。
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| CN111488723B (zh) | 2023-12-26 |
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