[发明专利]一种片上系统芯片验证的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及片上系统(System on a Chip：SoC)芯片领域，特别涉及一种SoC芯片验证的方法和装置。

背景技术

随着SoC芯片设计日趋复杂，验证成为SoC芯片设计过程中关键的环节。一个设计被综合前，首先要进行逻辑功能验证，以确保模块或芯片的功能正确性。通常的功能验证主要采用自底向上的验证策略，可分为模块级验证和系统级验证两个阶段。

传统验证方法大多是在信号级的接口上直接与待验证SoC芯片进行通信，即用激励直接驱动SoC芯片的引脚，通过检查接口信号的值和变化来达到验证设计功能的目的。这种方法的抽象层次较低，验证平台的开发与SoC芯片的接口协议紧密相关，使得验证平台的重用性较差。

参考验证方法(Reference Verification Methodology，RVM)/验证方法手册(Verification Methodology Manual，VMM)的出现提高了SoC芯片验证平台的重用性。

RVM/VMM将SoC芯片验证平台的抽象层次提高到事务级，而且构建层次化的结构，层与层之间具有一定的独立性，改变底层并不会影响上层，从而做到一个验证平台可以验证多个不同的SoC芯片。

所谓事务(Transaction)是指设计对象与事务处理器(Transactor)之间通过接口所做的一次数据传输。从硬件的角度来看，事务可看成作用在一个特定接口上的一组信号的集合单元。事务具有3个要素：起始时间、终止时间，以及所有与这个事务相关的信息。

RVM/VMM能够让用户除了可以在信号/引脚级上进行验证，还可以在事务级上进行验证，从而提高了设计生产率。

RVM/VMM能把验证的步骤分层进行，将验证工作提高到更高的抽象层次，即事务层。层次化的验证方法使得用户只需关心SoC芯片的输入/输出接口，而不必关心SoC芯片内部的具体实现。用户可以搭建出具有随机测试、自动检错核对、功能覆盖等功能的层次化验证平台。这类验证平台包含很多参考模块，每个模型可完成不同的功能。

如图1所示，现有技术SoC芯片验证系统的结构示意图中，基于RVM/VMM的验证平台分成5层，每层完成独立的功能，层与层通过接口互相连接。

信号层提供验证平台与SoC芯片的信号级连接。验证平台通过信号层将上层产生的激励驱动到SoC芯片中。具体实现时，需要定义验证平台与SoC芯片连接的虚端口，当SoC芯片的接口改变时，只需要修改验证平台虚端口中的信号，上层模块不需要修改，方便整个验证平台的重用。

命令层将信号层的信号抽象为事务，给高层提供SoC芯片的接口与事务的转换。命令层主要包括驱动器和监视器，与上层模块通过事务级通道连接，与下层模块通过虚端口连接。驱动器完成对SoC芯片激励的驱动。监视器检测SoC芯片的输出，将输出反馈给上层模块。

功能层模拟SoC芯片的基本行为，将SoC芯片的行为抽象为更高一级的事务。功能层中包括两个事务处理器和自动比较模块。其中一个事务处理器根据SoC芯片所遵循的协议将上层产生的事务进行处理，经过事务处理器处理的事务通过事务级通道传给下层。另一个事务处理器将SoC芯片处理之后的数据传输给自动比较模块。自动比较模块用于对比事务经过SoC芯片处理之后是否符合协议的要求，通常用于检查SoC芯片传输数据的正确性。

激励产生层用于产生对SoC芯片的激励事务。这一层包括产生器，用于产生一系列的事务对象，通过事务级通道传输给下层。RVM/VMM支持两种产生器：原子(Atomic)产生器，用于产生一组相似的事务对象；情景(Scenario)产生器，用于产生顺序可控制的事务对象。

测试层用于对SoC芯片的逻辑功能进行验证。这一层主要是用户为了验证SoC芯片的逻辑功能而编写的不同测试例，在测试例中可以对各个模块的限制条件进行修改。通过对不同测试例运行结果的统计，可以查看SoC芯片的功能覆盖率，只有功能覆盖率达到一定要求，才能够认为该SoC芯片通过验证。

由于目前的SoC芯片内部十分复杂，并且可以完成多种功能，所以在进行检测时，只能选择一部分功能进行验证。验证结束后，选择另一部分功能进行验证。

由于进行验证时，将整个验证系统进行整体编写，如果想要对该SoC芯片的其他功能进行验证，必须根据需要验证的功能重新编写测试例，并对验证系统内每一层的模块进行重新编译，而每次编译都需要花费大量时间。

综上所述，现有技术中对同一个SoC芯片不同功能进行验证时，测试系统构建复杂，需要较长时间，重用性较差，维护困难，并且每次验证都需要重新编译，增加了验证的难度。