CN115248998B - 一种SoC芯片分布式仿真验证平台和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SoC芯片分布式仿真验证平台和方法，本发明涉及芯片验证技术领域。分布式仿真验证平台包括SoC芯片的组成模块；每个模块均搭建有各自的验证平台，每个验证平台分别运行在不同的仿真进程中；模块间通过各自的验证平台进行虚连接，以实现系统功能仿真验证；本发明通过虚连接技术，将每个模块或IP的Testbench测试平台连接起来，实现各个模块或IP的虚集成，从而完成SoC芯片系统功能分布式仿真验证。

Description

一种SoC芯片分布式仿真验证平台和方法

技术领域

本发明涉及芯片验证技术领域，具体涉及一种SoC芯片分布式仿真验证平台和方法。

背景技术

在SoC（System on Chip芯片上系统）芯片仿真验证过程中，由于芯片规模越来越大，仿真任务的计算量越来越大，仿真时间越来越长，芯片开发周期变长，开发成本增加。如何提升仿真验证的执行效率，一直是产业界的研究重点。

SoC芯片由众多的模块Module或IP(Intellectual Property知识产权)组成，其开发、验证过程如下：

（1）Module模块开发；

（2）Module模块Testbench验证平台搭建，模块验证；

（3）IP评估采购；

（4）IP Testbench验证平台搭建，IP验证；

（5）SoC芯片集成：将模块和IP集成在一起，成为SoC芯片；

（6）SoC芯片Testbench验证平台搭建，SoC验证。

需要说明的是：SoC芯片中的模块和IP均指SoC芯片的功能设计模块，其区别仅在于是自主开发的还是外购的功能模块。

以上步骤的示例如图1所示。示例中，一个SoC芯片由3个模块和3个IP组成。每个模块和IP有各自的验证平台Testbench1、2、…、6，SoC芯片的验证平台是Testbench7。

如图1中所示，6个Module和IP在集成之前的仿真验证中，可以分别运行在6个CPU核上。当这6个Module和IP集成在一起后，再进行仿真时，只能运行在1个CPU核上。

SoC芯片中的模块和IP数量，一般有几个、十几个、几十个的规模。在对模块和IP进行仿真验证时，由于其规模相对较小，单个测试用例的仿真时间在几分钟和几小时之间。由于SoC芯片由众多的模块和IP组成，其规模很大，仿真验证的时间自然会增长很多，单个测试用例耗时在几小时到十几天之间。

目前通常采用硬件仿真加速或软件仿真加速技术对其进行加速，然而硬件仿真加速，需要硬件加速器，其成本高，难以工程实现；而软件仿真加速仅在一定程度上提升了仿真效率，但是由于设计代码无法分离，故设计代码仍然需要在同一CPU核上进行仿真验证，耗时仍然很高。

发明内容

因此，为了解决现有软件仿真加速技术耗时较高、仿真效率较低的问题，本发明提供了一种SoC芯片分布式仿真验证平台。本发明通过虚连接技术，将每个模块或IP的Testbench测试平台连接起来，实现各个模块或IP的虚集成，从而完成SoC芯片系统功能分布式仿真验证。

本发明通过下述技术方案实现：

一种SoC芯片分布式仿真验证平台，包括SoC芯片的组成模块；

每个模块均搭建有各自的验证平台，每个验证平台分别运行在不同的仿真进程中；

模块间通过各自的验证平台进行虚连接，以实现系统功能仿真验证。

作为优选实施方式，本发明的虚连接包括数据层和信号层的连接；

其中，所述数据层的连接具体为不同模块的验证平台之间采用虚连接通信协议进行数据传递；

所述信号层的连接具体为同一模块与自身的验证平台之间进行信号连接。

作为优选实施方式，本发明的虚连接通信协议采用VLink协议，实现点对点、双向、双工数据通讯。

作为优选实施方式，本发明的不同模块的验证平台之间传递的数据的数据结构由SoC芯片功能设计决定。

作为优选实施方式，本发明的验证平台包括至少一个SoC芯片的组成模块。

作为优选实施方式，本发明的验证平台能够实现多芯片联合仿真。

作为优选实施方式，本发明的验证平台能够实现SoC芯片跨区域或跨服务器仿真。

作为优选实施方式，本发明的验证平台能够实现SoC芯片分布式后仿。

另一方面，本发明提出了基于上述一种SoC芯片分布式仿真验证平台的数据传输方法，该方法包括：

模块A通过信号线向其自身的验证平台发送数据；

模块A的验证平台将接收到的数据通过进程间的通讯，发送给另外一个进程中的模块B的验证平台；

模块B的验证平台将接收到的数据，通过信号线发送给模块B，即完成不同进程的两个模块间的数据传递。

作为优选实施方式，本发明的方法还包括：

在模块A向模块B传递数据的同时，模块B通过信号线向其自身的验证平台发送数据；

模块B的验证平台将接收到的数据通过进程间的通讯，发送给另外一个进程中的模块A的验证平台；

模块A的验证平台将接收到的数据，通过信号线发送给模块A，即完成不同进程的两个模块间的双向数据传递。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明利用虚拟连接技术，将SoC芯片的各个模块和IP的Testbench测试平台进行连接，从而实现SoC芯片中各个模块和IP的虚集成，以完成SoC芯片的系统功能仿真测试，本发明可将SoC芯片的仿真验证分配到几个、十几个、甚至几十个CPU上、多个服务器上进行仿真，实现了跨区域、多进程分布式仿真验证，提高了仿真验证效率。

2、现有技术只能实现一颗芯片的仿真，当一块硬件单板上需要多颗芯片时，只能在芯片完成投片、硬件单板调试好之后才能进行多芯片测试；而本发明可在芯片仿真阶段即可实现多芯片联合仿真。

3、在芯片仿真验证中，芯片后仿是一个仿真时间更长的场景，芯片前仿可以使用硬件加速度进行加速，而芯片后仿却不能使用硬件加速器来加速，因此芯片后仿网表增加的时序参数只能通过计算来进行模拟仿真，而硬件加速器没有这些计算功能。本发明采用分布式仿真架构，可以支持SoC芯片的后仿。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为传统的SoC芯片仿真验证架构。

图2为本发明实施例的SoC芯片分布式仿真验证平台架构示意图。

图3为传统的实连接示意图。

图4为本发明实施例的虚连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

传统的SoC仿真验证过程中，在完成模块和IP的仿真验证之后，需要先将各个模块和IP集成为一颗SoC芯片，然后在同一个CPU上进行仿真。这样，多个模块和IP集成在一起形成的SoC芯片就只能在1个CPU上执行，从而导致仿真验证效率较低，特别是对一些包括十几个，甚至几十个模块的SoC芯片，其执行效率更低。基于此，本发明实施例提出了一种SoC芯片分布式仿真验证平台，其通过虚连接技术将每个模块的Testbench测试平台进行连接，将SoC芯片各个模块进行虚拟集成，以完成SoC芯片的系统功能测试，从而实现多机、多进程、分布式仿真验证，提升仿真验证效率。需要说明的是：本发明实施例所述虚拟集成仅用于SoC芯片的仿真验证，以提升仿真验证的效率，并不能代替SoC芯片的实集成过程。

本发明实施例提出的分布式仿真验证平台主要由SoC芯片的组成模块及其自身建立的测试平台Testbench构成，且每个测试平台Testbench在不同进程中运行；本发明实施例的分布式验证仿真平台通过虚连接将各模块的测试平台Testbench连接，进行数据传递，从而实现SoC芯片的仿真验证。

本发明实施例以图2所示的SoC芯片分布式仿真验证平台架构为例进行说明。如图2所示，本发明实施例提出的SoC芯片分布式仿真验证平台包括3个模块（分别为Module1、Module2和Module3）和3个IP（分别为IP1、IP2和IP3），每个模块和IP有各自的验证平台Testbench1、Testbench2、Testbench3、Testbench4、Testbench5和Testbench6。根据系统功能，将各个模块和IP的Testbench进行虚连接，以实现数据传输，从而完成系统功能测试。

需要说明的是：图2所示仅为一个SoC芯片的分布式仿真验证平台架构，但不对其进行限制，例如可以在其他实施方式中，模块数量由SoC芯片系统功能决定，其在设计时即可确定；也可以在其他实施方式中，可实现两个SoC芯片或多个SoC芯片的仿真验证。即本发明实施例提出的分布式仿真验证平台不仅可将SoC芯片的多个模块分配到多台服务器的多个CPU上执行，也可将硬件单板上的多个芯片的多个模块分配到多台服务器的多个CPU上执行。

本发明实施例提出的分布式仿真验证技术无需将SoC芯片的各个模块集成在一起，而是将各个模块相应的Testbench测试平台集成在一起，实现各个模块的虚连接，每个Testbench分别运行在不同的仿真进程中。即本发明实施例提出的分布式仿真验证平台将原来只能集成在1个CPU上运行的仿真验证任务，分配到多个服务器的多个CPU执行，可以提升仿真效率在2-10倍以上。

本发明实施例提出的分布式仿真验证技术采用软件仿真加速技术，大幅提升了软件仿真效率，将对硬件加速器的依赖性降低，且相对于硬件加速器，软件仿真加速成本低、灵活性高。

为了便于描述，相对于虚连接，本发明实施例将现有的集成连接称为实连接。

模块间的实连接是通过各种信号线将模块与模块进行连接，数据在信号线上进行传递，如图3所示。而模块间的虚连接方式如图4所示：

虚连接分为数据层和信号层。

其中，数据层包含数据结构，信号层为实连接。如图4中所示，模块Module1和BFM1进行实连接，模块Module2和BFM2进行实连接，BFM1和BFM2进行数据传递。这样，模块Module1和模块Module2就实现了虚连接。其中，BFM：Bus Function Model（总线功能模块），是测试平台Testbench的一部分。

虚连接采用VLink（Virtual Link，虚拟连接）协议，其具备如下特点：

（1）VLink协议为点对点协议；

（2）数据传递为双向传递；

（3）双向数据传递可以同时传递（即双工），互不影响。

本发明实施例以图4所示的虚连接实例进行说明。

模块Module1通过实连接向BFM1发送数据；BFM1将接收到的数据，通过进程间的通讯，发送个另一个进程中的BFM2；BFM2将接收到的数据，通过实连接发送给模块Module2。反方向数据发送（即模块Module2向模块Module1发送数据）采用类似过程实现。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种SoC芯片分布式仿真验证平台，其特征在于，包括SoC芯片的组成模块；Soc芯片的模块指Soc芯片的功能设计模块；

每个模块均搭建有各自的验证平台，每个验证平台分别运行在不同的仿真进程中；

模块间通过各自的验证平台进行虚连接，以实现系统功能仿真验证；所述虚连接包括数据层和信号层的连接；

其中，所述数据层的连接具体为不同模块的验证平台的总线功能模块BFM之间采用虚连接通信协议进行数据传递；

所述信号层的连接具体为同一模块与自身的验证平台的总线功能模块BFM之间进行信号连接；

该验证平台能够实现多芯片联合仿真；

该验证平台能够实现SoC芯片跨区域或跨服务器仿真；

该验证平台能够实现SoC芯片分布式后仿。

2.根据权利要求1所述的一种SoC芯片分布式仿真验证平台，其特征在于，所述虚连接通信协议采用VLink协议，实现点对点、双向、双工数据通讯。

3.根据权利要求1所述的一种SoC芯片分布式仿真验证平台，其特征在于，不同模块的验证平台之间传递的数据的数据结构由SoC芯片功能设计决定。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种SoC芯片分布式仿真验证平台，其特征在于，包括至少一个SoC芯片的组成模块。

5.一种数据传输方法，其特征在于，该方法基于权利要求1-4任一项所述的一种SoC芯片分布式仿真验证平台实现，该方法包括：

模块A通过信号线向其自身的验证平台发送数据；

模块A的验证平台将接收到的数据通过进程间的通讯，发送给另外一个进程中的模块B的验证平台；

模块B的验证平台将接收到的数据，通过信号线发送给模块B，即完成不同进程的两个模块间的数据传递。

6.根据权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，该方法还包括：

在模块A向模块B传递数据的同时，模块B通过信号线向其自身的验证平台发送数据；

模块B的验证平台将接收到的数据通过进程间的通讯，发送给另外一个进程中的模块A的验证平台；

模块A的验证平台将接收到的数据，通过信号线发送给模块A，即完成不同进程的两个模块间的双向数据传递。

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