仿真设计数据中心为验证工程师带来福音( 二 )


远程访问
远程访问带来了一种主导验证领域30余年且广受欢迎的仿真资源配置模式的终结 。 在线仿真器(ICE)模式下, 硬件仿真器内映射的待测设计(DUT)连接到实际芯片待命的目标系统 。
目标系统可能包括大量的物理设备 。 不幸的是, 由于快速目标系统与实际设备在处理速度上的巨大差距, 且硬件模拟器内的相对缓慢的设计可能仅为两个或三个数量级, 因此直接连接是不可能的 。
基本上都需要采用一个速度适配器进行连接, 以让高时钟频率的芯片适应低时钟频率的硬件仿真器 。 速度适配器的选择应基于不同的设计及目标系统的接口类型, 如PCI Express、USB和以太网 。 ICE对于实际通信流量情景测试来说是非常好的, 例如检验设计中带有的SATA磁盘驱动器是否能有效工作 。
另外, 在涉及物理目标的ICE模式下, 保存和还原也极具挑战性 。 假设用户有一个磁盘驱动器连接到映射在硬件仿真器内的DUT上, 并试图保存DUT状态 。 由于磁盘驱动器持续转动, 且其状态无法保存, 因而用户无法使用硬件仿真器的内置功能执行该任务 。
远程访问使硬件仿真器成为一种共享资源, 可供一个极其广阔的地域范围内诸多用户及团体使用, 其中不少用户甚至可能位于地球的另一端, 与我们有十几个时区之隔 。 为了完成这一任务, ICE模式需要一组技术人员7*24小时持续不断地为每个用户及每个设计插拔速度适配器, 这完全不现实 。
假如ICE无法实现, 那么是否有其他方法支持远程访问呢?答案是肯定的 。 这种方法时常被称为“无目标仿真”,它采用软件测试环境来替代物理测试台 。 最简单的实现情况下, .它可能基于可综合的测试平台, 消除了和外部世界的关联从而达到全速仿真 。
然而, 可综合测试平台会限制设计师的创造力与灵活性 。 另一方面, 非可综合性测试平台, 特别是采用硬件验证语言(HVL)编写的测试平台需要采用软件仿真器执行, 而且还需要一个编程接口语言(PLI)接口和运行DUT的硬件仿真器连接 。 这些因素都会对平台性能造成影响,
但我们仍能设法解决此问题 。
20世纪90年代末期, IKOS(于2002年被Mentor Graphic收购)首创了把测试平台中驱动DUT的比特信号级接口, 移至可重复利用的独立单元 。 任何接口都是一个可综合的基于协议的状态机或总线功能模型 。
这种方法有两个重大的益处 。 首先, 可在更高层次的抽象界面使用数行代码编写测试程序 。 这样编写起来更容易, 执行起来速度也更快, 映射到硬件仿真器内的总线功能模块的速度也会显着提高 。 IKOS将该总线功能模块称作执行器(transactors), 将新的仿真模式称为协同建模(co-modeling) 。
用于测试平台加速的TBX是一种基于交易的验证模式, 是一种新兴的行业趋势 。 用户在不同的设计间切换时, 或新用户登录时, 都无需专人监督插拔速度适配器 。 这种模式为远程访问奠定了基础 。
【仿真设计数据中心为验证工程师带来福音】三家仿真器供应商--Cadence Design Systems、Mentor Graphics、Synopsys--均支持通过基于交易的方法进行远程访问 。 某个供应商创造了一种虚拟验证环境, 相当于一个虚拟实验室, 即类似于物理实验室, 但采用虚拟设备建造而成 。 该虚拟实验室合并采用了三种技术:硬件仿真、基于交易的验证、ICE目标 。
一套虚拟设备包括一个在主工作站上运行的软件堆栈, 主工作站采用交易执行器接口与硬件仿真器上运行的协议IP进行通信 。 这种捆绑带来了一种协议解决方案, 用户可在设备驱动器层面验证IP并采用实际软件和设备驱动器自身来验证DUT.(图表2) 。