CN116245053A - 动态加载的仿真验证方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种动态加载的仿真验证方法及其系统，该方法包括：保存现场数据任务；修改所述现场数据任务中执行的测试用例的配置文件并将其保存于测试用例配置模块中；恢复所述现场数据任务，并且，加载所述测试用例配置模块中的配置文件，并根据配置文件加载测试用例或者重新加载与所述现场数据任务中执行的测试用例不同的测试用例；执行加载的所述测试用例。本申请可以降低成本，提高集成电路验证仿真效率。

Description

动态加载的仿真验证方法及其系统

技术领域

本申请涉及一种集成电路仿真测试技术领域，更涉及一种动态加载的仿真验证方法及其系统。

背景技术

现有的电路仿真测试技术基于UVM(Universal Verification Methodology，通用验证方法学)框架下的技术应用，可以解决实现电路仿真测试环境的标准化和模块化。测试的流程数据都来自于UVM的序列(Sequence)，这些序列一般指仿真激励数据的顺序组合并作为测试环境的一部分编译在整个测试环境中。

在开发的过程中，开发人员会花费大量的时间和精力去开发自己的测试用例和测试序列，并编译和运行测试用例从而完成仿真测试，但是测试用例的每一个细微的修改都需要重新编译和运行。而且，有些被验证的模块需要在测试用例执行之前被初始化，初始化阶段有可能会占用大量的仿真时间，甚至超过了用例本身的运行时间，这将大大降低仿真效率。

主流的EDA(Electronic design automation，电子设计自动化)工具支持保存和恢复(Save and Restore)或者检查点(checkpoint)的功能，能够将某个时间点电路仿真的上下文数据保存下来，并能在下次运行中直接加载到该时间点。这个功能可以解决上述的初始化阶段时间过长的问题，EDA工具仅在测试用例和仿真环境不变的情况下能够缩短初始化时间，但对于电路仿真工作中最常出现的仿真环境不变而测试用例需要改变的情况，EDA工具就无能为力了。

另外一种主流的仿真加速技术通常是通过软硬件协同的方式，通过软硬件接口将一些耗时的仿真放在专用的硬件上执行。这种技术往往处于电路验证中后期的阶段，并且需要额外的硬件支持，成本较高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种动态加载的仿真验证方法及其系统，可以降低成本，提高集成电路验证仿真效率。

本申请公开了一种动态加载的仿真验证方法，包括：

保存现场数据任务；

修改所述现场数据任务中执行的测试用例的配置文件并将其保存于测试用例配置模块中；

恢复所述现场数据任务，并且，加载所述测试用例配置模块中的配置文件，并根据配置文件加载测试用例或者重新加载与所述现场数据任务中执行的测试用例不同的测试用例；以及

执行加载的所述测试用例。

在一个优选例中，保存所述现场数据任务之前，还包括：

编译测试环境和/或测试用例；和

初始化所述测试环境和所述测试用例。

在一个优选例中，恢复所述现场数据任务之后，还包括：判断是否从初始时间运行，若不是，则从保存时间运行测试环境。

在一个优选例中，还包括：判断是否继续下一个测试用例，若是，加载并执行该测试用例。

在一个优选例中，所述测试用例采用脚本语言或自定义语言编写，或采用软件动态加载符号表的方式。

在一个优选例中，所述现场数据任务包括在保存时间点的电路状态和测试环境的上下文数据。

在一个优选例中，所述配置文件包括测试用例的名称、执行流程、任务调度、电路行为控制和参数。

本申请还公开了一种动态加载的仿真验证系统，包括：

任务保存和恢复模块，用于保存或恢复现场数据任务；

测试用例配置模块，用于保存所述现场数据任务中执行的测试用例的配置文件并解析所述配置文件；

测试用例管理模块，用于在恢复所述现场数据任务后加载所述测试用例配置模块中的配置文件；

测试用例模块，用于存储测试用例文件；以及

测试用例加载和执行模块，用于从所述测试用例模块中加载并执行测试用例。

在一个优选例中，所述测试用例加载和执行模块通过验证/直接编程接口库与测试环境交互。

相对于传统的技术方案，本申请实施方式中可以降低成本，提高集成电路验证仿真效率。

附图说明

图1为根据本申请一实施例的动态加载的仿真验证方法的流程图。

图2为根据本申请一实施例的实现动态加载的仿真验证的系统框图。

图3为根据本申请一实施例的实现动态加载的仿真验证的过程图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。

本申请一实施方式提供一种动态加载的仿真验证方法，图1示出了本申请一实施例的动态加载的仿真验证方法的流程图，该方法包括如下步骤：

步骤101，保存电路仿真的现场数据任务。在一个实施例中，所述现场数据任务包括对应于保存时间点的电路状态和测试环境的上下文数据。

在一个实施例中，在保存所述现场数据任务之前，所述方法还包括如下步骤：编译测试环境和/或测试用例，以及初始化所述测试环境和所述测试用例。

应当注意，当硬件电路设计或者仿真环境有更改时，则需要重新执行编译测试环境或测试用例。当硬件电路无更改，同时对应的仿真环境也无更改的时候，可以不需要重新编译而直接进行初始化。本领域技术人员可以理解的是，在一些情况下，硬件电路设计和仿真环境在一段时间内是不变的，此时不需要重新编译测试环境和测试用例，即跳过编译环节直接进入运行初始化阶段。然而，当需要切换硬件电路或者仿真环境的参数和配置的情况下，则重新执行测试环境和测试用例的编译。

当硬件电路设计和仿真环境在一段时间内不变的情况下，并且，硬件电路或者仿真环境的参数和配置无更改的时候，可以进一步跳过初始化阶段，即，可以不需要重新编译和运行初始化阶段，而直接运行测试用例。应当理解，在硬件电路设计和仿真环境稳定下来后，对于某种参数和配置下的仿真测试也会在一段时间内反复执行，此时硬件电路或者仿真环境的参数和配置无更改，可以跳过运行初始化阶段。

本实施例中，可以不需要重新运行编译和初始化阶段，修改测试用例的配置文件，并且直接运行测试。

步骤102，修改所述现场数据任务中执行的测试用例的配置文件并将其保存于测试用例配置模块中。在一个实施例中，所述配置文件包括测试用例的名称、执行流程、任务调度、电路行为控制和参数等等。

步骤103，恢复所述现场数据任务，并且，加载所述测试用例配置模块中的配置文件，并根据配置文件加载测试用例或者重新加载与所述现场数据任务中执行的测试用例不同的测试用例。

参见图2，本申请一实施例提供的仿真验证系统包括测试用例管理模块、测试用例加载和执行模块、UVM/DPIC库、测试用例配置模块以及测试用例模块。

其中，测试用例管理模块，可在恢复保存时间点的现场数据之后从测试用例配置模块中载入测试用例的配置信息。测试用例的配置信息主要包括相关配置文件，例如测试用例的名称、执行流程、任务调度、电路行为控制和参数等等。本申请实施例可通过测试用例配置模块配置或修改测试用例的配置文件，以实现在不修改测试环境的情况下运行不同的测试用例。

测试用例加载和执行模块，可在恢复保存时间点的现场数据之后从测试用例模块中载入并执行测试用例。测试用例模块中存储有测试用例文件，且该测试用例文件所采用的编写语言能够被测试用例加载和执行模块识别。测试用例文件的编写语言例如可以为主流的脚本语言，或自定义的语言，或采用软件动态加载符号表的方式，本申请对此不做限制。

在一些实施例中，测试用例加载和执行模块可以理解为测试用例的解释和执行模块，其能够识别测试用例的语言，并执行该测试用例；在一些实施例中，测试用例加载和执行模块也可以由现有的脚本语言解释器实现；本申请对此不做限制。本申请实施例可通过测试用例模块修改或更新测试用例文件，并通过测试用例加载和执行模块直接加载和执行修改或更新后的测试用例文件，从而实现在线修改和执行测试用例。其中，测试用例加载和执行模块可通过DPIC接口与测试环境进行交互。

UVM/DPIC库将UVM框架和DPIC软件模块进行了标准化封装。在执行测试用例的过程中可从UVM/DPIC库中获取相关功能。DPIC软件模块以API的方式为其他模块提供服务。

在一个实施例中，恢复所述现场数据任务之前，所述方法还包括：判断是否从初始时间运行，若不是，则从保存时间点运行测试环境。在一个实施例中，所述初始时间是0时间点。

本申请实施例可选择保存某一个或某几个时间点的现场数据，这样，在下次运行时，若不需要从初始时间(如0时间点)开始运行，则可根据需要从保存的某一个或某几个时间点中选择一个时间点作为运行起点，并根据保存的该时间点的现场数据，直接载入该时间点的现场数据，以提高运行效率。

步骤104，执行加载的所述测试用例。

如上文所述，本申请实施例中可由测试用例加载和执行模块从测试用例模块中载入并执行相关测试用例。

在一个实施例中，所述方法还包括：判断是否继续下一个测试用例，若是，加载并执行该测试用例。此时，测试用例加载和执行模块会从测试用例模块中载入下一个测试用例并执行。

综上可见，本申请引入了一种动态加载的方式，通过软件的方式实现动态加载，跳过重新编译、运行初始化阶段，直接进入用例测试阶段。该申请在不增加硬件成本的基础上大大提高电路仿真验证的效率，节省大量的时间，降低了成本。

下面将结合图3完整阐述本申请的仿真验证方法的实施过程，如图3所示，本实施过程可分为如图3所示的三个阶段：编译阶段、准备阶段和验证阶段，具体如下：

步骤01，仿真验证工作开始。

步骤02，判断是否需要编译仿真环境或者测试用例。若需要，则进入步骤03，若不需要，则进入步骤04，即跳过第一阶段(即，编译阶段)，进入第二阶段(准备阶段)。

如上文所述，若当硬件电路设计或者仿真环境有更改时，则需要重新执行编译测试环境或测试用例。当硬件电路无更改，同时对应的仿真环境也无更改的时候，则可跳过重新编译环节。

步骤03，编译仿真环境和测试用例。

步骤04，开始运行仿真环境。

步骤05，判断是否从0时间点开始运行。若需要从0时间点运行，则进入步骤06进行初始化，若不需要，则进入步骤08，即跳过从第二阶段中的步骤06和07，进入第三阶段(即，验证阶段)。

如上文所述，当硬件电路设计和仿真环境在一段时间内不变的情况下，并且，硬件电路或者仿真环境的参数和配置无更改的时候，可以进一步跳过初始化阶段。

步骤06，运行测试环境必要的初始化和测试执行前的硬件电路初始化工作。在一些实施例中，硬件电路的初始化工作包括电路参数的初始化。

步骤07，测试准备完成，保存电路仿真的现场数据任务。

步骤08，加载测试用例的配置信息。如上文所述，在恢复保存时间点的现场数据之后，测试用例管理模块可从测试用例配置模块中载入测试用例的配置信息。所述配置信息主要为测试用例的配置文件，例如测试用例的名称、执行流程、任务调度、电路行为控制和参数等等。

步骤09，执行加载的所述测试用例。测试用例加载和执行模块可从测试用例模块中载入并执行测试用例。

步骤10，判断是否继续测试下一个测试用例。若需要，则返回步骤09，由测试用例加载和执行模块从测试用例模块中载入下一个测试用例并执行。若不需要，则进入步骤11。

步骤11，结束测试。从上述实施过程中不难发现，在仅有测试用例修改的情况下，可以直接跳过测试环境与测试用例编译环节以及初始化环节，直接加载并执行相关测试用例。

以DDR子系统为例来说明本申请实施例在几种常用场景下进行仿真测试的效率。其中，DDR子系统仿真环境的编译时间约花费10分钟，仿真环境的初始化阶段耗时(不包括DDR系统在正常工作前需要对电路模拟部分的诸如信号电平，时钟相位的电气参数的训练调整，以达到最优的电气特性，保证电路的信号完整性)大约在40分钟，测试用例运行约花费20分钟。

1.测试环境和测试用例未变化，切换测试用例。参考图3，这种场景下可直接跳过重新编译环节以及初始化环节，直接进入第三阶段，即在恢复保存时间点的现场数据后，可直接加载并执行相关测试用例，此时测试用例的执行效率为100％。

2.测试环境未变动，修改测试用例。参考图3，这种场景与上第1种场景类似，可直接跳过重新编译环节以及初始化环节，直接进入第三阶段，测试用例的执行效率为100％。

3.测试环境DPIC(Direct Programming Interface C)软件部分修改。在这种场景下，仅需重新编译DPIC软件部分，不需要重新编译整个测试环境。而编译DPIC软件部分仅需花费2分钟左右，此后需要执行初始化约40分钟，测试用例运行约花费20分钟，此时测试用例的执行效率为32％。

4.测试环境SystemVerilog部分修改。在这种场景下，需要重新编译整个测试环境，编译花费约10分钟，执行初始化约40分钟，测试用例运行约花费20分钟，此时测试用例的执行效率为28％。

以上四个场景分别出现的概率约为：20％，50％，20％，10％(不同的开发阶段会不同)，实际综合利用率约为79％。

而现有的仿真测试方案，对应上述第1个场景，若利用EDA的Save and Restore(保存和恢复)或者checkpoint(检查点)功能，也可以跳过跳过重新编译环节以及初始化环节，直接进入第三阶段，测试用例的执行效率达100％。但是对应于上述第2、第3及第4个场景，即测试环境或者测试用例有修改的场景，则均需要重新编译并运行初始化，测试用例的执行效率为28％，实际综合利用率远远低于本申请。

本申请一实施方式还提供一种仿真验证系统，包括：任务保存和恢复模块、测试用例管理模块、测试用例加载和执行模块、测试用例配置模块、测试用例模块。

其中，任务保存和恢复模块用于保存现场数据任务。

测试用例配置模块用于保存所述现场数据任务中执行的测试用例的配置文件并解析所述配置文件。

测试用例模块用于存储测试用例文件。并且该测试用例文件所采用的编写语言能够被测试用例加载和执行模块识别。测试用例文件的编写语言例如可以为主流的脚本语言，或自定义的语言，或采用软件动态加载符号表的方式，本申请对此不做限制。

其中，测试用例配置模块与测试用例模块均属于可动态配置或修改的模块，可通过测试用例配置模块配置或修改测试用例的配置文件，以实现在不修改测试环境的情况下运行不同的测试用例，并通过测试用例模块修改或更新测试用例文件，以修改或切换测试用例，从而实现测试用例及其配置信息的动态加载。

测试用例管理模块用于在恢复所述现场数据任务后加载所述测试用例配置模块中的配置文件。

测试用例加载和执行模块用于从测试用例模块中加载并执行所述测试用例。在一个实施例中，所述测试用例加载和执行模块可通过验证/直接编程接口库与测试环境交互。在一些实施例中，测试用例加载和执行模块可以理解为测试用例的解释和执行模块，其能够识别测试用例的语言，并执行该测试用例；在一些实施例中，测试用例加载和执行模块也可以由现有的脚本语言解释器实现；在一些实施例中，测试用例加载和执行模块也可以由软件动态加载符号表的方式实现；本申请对此不做限制。

该仿真验证系统还包括UVM/DPIC库，UVM/DPIC库将UVM框架和DPIC软件模块进行了标准化封装。在执行测试用例的过程中可从UVM/DPIC库中获取相关功能。DPIC软件模块以API的方式为其他模块提供服务。

以模块内存储的内容是否可以在恢复仿真现场数据后重新配置进行划分，可将上述测试用例管理模块、测试用例加载和执行模块、UVM/DPIC库划分为该验证系统的静态部分，将测试用例配置模块、测试用例模块划分为该验证系统的动态部分。

需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。

本说明书包括本文所描述的各种实施例的组合。对实施例的单独提及(例如“一个实施例”或“一些实施例”或“优选实施例”)不一定是指相同的实施例；然而，除非指示为是互斥的或者本领域技术人员很清楚是互斥的，否则这些实施例并不互斥。应当注意的是，除非上下文另外明确指示或者要求，否则在本说明书中以非排他性的意义使用“或者”一词。

在本说明书提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本说明书的公开内容中，以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解，以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并非用于限定本说明书的保护范围。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种动态加载的仿真验证方法，其特征在于，包括：

保存现场数据任务；

修改所述现场数据任务中执行的测试用例的配置文件并将其保存于测试用例配置模块中；

恢复所述现场数据任务，并且，加载所述测试用例配置模块中的配置文件，并根据配置文件加载测试用例或者重新加载与所述现场数据任务中执行的测试用例不同的测试用例；以及

执行加载的所述测试用例。

2.根据权利要求1所述的动态加载的仿真验证方法，其特征在于，保存所述现场数据任务之前，还包括：

编译测试环境和/或测试用例；和

初始化所述测试环境和所述测试用例。

3.根据权利要求1所述的动态加载的仿真验证方法，其特征在于，恢复所述现场数据任务之前，还包括：判断是否从初始时间运行，若不是，则从保存时间运行测试环境。

4.根据权利要求1所述的动态加载的仿真验证方法，其特征在于，还包括：判断是否继续下一个测试用例，若是，加载并执行该测试用例。

5.根据权利要求1所述的动态加载的仿真验证方法，其特征在于，所述测试用例采用脚本语言或自定义语言编写，或采用软件动态加载符号表的方式。

6.根据权利要求1所述的动态加载的仿真验证方法，其特征在于，所述现场数据任务包括对应于保存时间点的电路状态和测试环境的上下文数据。

7.根据权利要求1所述的动态加载的仿真验证方法，其特征在于，所述配置文件包括测试用例的名称、执行流程、任务调度、电路行为控制和参数。

8.一种动态加载的仿真验证系统，其特征在于，包括：

任务保存和恢复模块，用于保存或恢复现场数据任务；

测试用例配置模块，用于保存所述现场数据任务中执行的测试用例的配置文件并解析所述配置文件；

测试用例管理模块，用于在恢复所述现场数据任务后加载所述测试用例配置模块中的配置文件；

测试用例模块，用于存储测试用例文件；以及

测试用例加载和执行模块，用于从所述测试用例模块中加载并执行测试用例。

9.根据权利要求8所述的动态加载的仿真验证系统，其特征在于，所述测试用例加载和执行模块通过验证/直接编程接口库与测试环境交互。

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