TLM驅(qū)動式的新方案探討

對TLM IP的功能驗證可應對驗證吞吐量的爆發(fā)

TLM IP驗證相對RTL驗證具有很多優(yōu)勢。首先，仿真運行更快——相對RTL仿真有數(shù)量級的提升，從而允許驗證更多功能性實例。同時，在TLM抽象級別上進行的調(diào)試比RTL調(diào)試更容易、更快速。

通過在更高抽象級別上編碼，TLM IP需要的代碼行更少，bug也更少。功能性bug在設計早期就能被發(fā)現(xiàn)和解決。因而可大幅減少驗證工作的總體投入。

在TLM抽象級別上，定位和理解bug更容易，修正bug也更容易，原因是需要處理的詳情更少。TLM流程允許在最合適的抽象級別來驗證各關(guān)注重點，如TLM用來驗證功能、信號級驗證用于驗證接口等。

TLM驗證流程始自算法功能驗證，允許用軟件進行功能驗證，然后轉(zhuǎn)向TLM功能驗證(見圖2)。通過C-to-Silicon Compiler的編譯，用戶可轉(zhuǎn)向微架構(gòu)RTL驗證和RTL到門級等效性檢查。除支持仿真很快的非定時建模外，TLM還允許用戶進行改進，逐漸包含微架構(gòu)詳情，并改進時序精確性。

軟硬件協(xié)同驗證及早期軟件開發(fā)

TLM模型抽象級別高、執(zhí)行快，足夠執(zhí)行切實可行的軟硬件協(xié)同仿真。設計師能將嵌入式軟件與TLM硬件模型進行協(xié)同仿真，來檢查軟硬件依賴性，并對依賴于硬件的軟件進行早期調(diào)試。有可能將這些技術(shù)當做對軟硬件交互的隨機化激勵與覆蓋進行應用。

用于早期軟件開發(fā)和調(diào)試的虛擬平臺可能包含由SystemC TLM模型組成的子系統(tǒng)。得益于它們的快速執(zhí)行，為創(chuàng)建硬件設計而開發(fā)的模型也可用來加速軟件設計。

支持TLM和RTL混合驗證

在SoC級別需要TLM和RTL混合功能驗證，是因為有大量將被復用的遺留RTL IP，且仍有必要針對設計各部分進行詳細RTL功能驗證。某些驗證任務將只能在RTL上才能完成，包括針對存儲器存取順序或狀態(tài)遷移覆蓋等屬性的微架構(gòu)結(jié)構(gòu)驗證。

由于大部分驗證工具如驗證計劃(vPlan)、開放驗證方法學(OVM)驗證組件、testbench、序列、測試、檢查和覆蓋等在各種抽象級別都能復用，因此TLM/RTL混合信號驗證也變得更容易實現(xiàn)。功能驗證規(guī)劃與管理跨TLM與RTL兩個級別，允許團隊在混合級別設計中的各級別上對驗證進行跟蹤和控制，并在需要時對結(jié)果進行整合，確保了整體品質(zhì)。

用于SystemVerilog的OVM已得到擴充，可支持包括e與SystemC在內(nèi)的多種語言。OVM庫也支持TLM。目前，OVM方法學描述正在進行擴充，以顯示怎樣在一個綜合性回歸解決方案中整合TLM和RTL模型。這將有助于創(chuàng)建工作于多語言、TLM/RTL混合驗證環(huán)境的驗證IP(VIP)。

多級功能驗證testbench基于事務，當它連接到基于RTL的IP、總線或接口時，需要一個事務處理器在事務級域和管腳精確的RTL域之間進行轉(zhuǎn)換。類似地，需要事務處理器將TLM IP塊連接到RTL IP塊上的總線或接口。基于TLM的方法學必須考慮，這些事務處理器該怎樣工作，以獲得混合TLM/RTL驗證的最大收益。有些事務處理器可通過購買取得，而有些則是專有的，由項目團隊創(chuàng)建，并作為驗證庫組件進行管理。

很多項目實現(xiàn)TLM僅僅是為了新IP，從而逐漸建立起一個TLM IP庫，許多團隊針對新的IP采用了TLM的方法學，并且逐漸豐富TLM IP庫，而有些團隊在事關(guān)成敗的關(guān)鍵項目中采用了TLM方法學，用于所有重要的IP模塊。最終，SoC的所有IP黃金源碼都來自于TLM級。在這些情況下，品質(zhì)、效率及容易調(diào)試的優(yōu)點將比TLM/RTL混合項目中更加明顯。SoC TLM功能驗證，包括SoC級架構(gòu)分析和優(yōu)化，將可能實現(xiàn)。

從TLM到RTL驗證進行VIP復用

VIP復用現(xiàn)已成為主流，因為創(chuàng)建高質(zhì)量驗證環(huán)境的時間經(jīng)常超過創(chuàng)建設計IP本身的時間。標準協(xié)議的廣泛使用推動了商業(yè)VIP市場的快速發(fā)展。當前，大部分VIP是寄存器傳輸級的。由TLM得到的VIP也將有一定需求，但必須可復用于TLM/RTL混合功能驗證。

在RTL功能驗證中，使用約束隨機激勵生成的先進testbench占據(jù)了主導地位。由TLM得到的VIP在用于TLM、TLM/RTL混合及RTL功能驗證的testbench中應該都是可操作的。這樣的VIP需允許指標驅(qū)動式驗證的應用，因為客戶會在驗證抽象的所有級別上使用覆蓋指標。最后，對于和架構(gòu)及軟件工程團隊工作密切相關(guān)的驗證團隊，輔助的嵌入式軟件和定向測試也是必需的。