OVM在数字集成电路设计验证中应用.pdfVIP

OVM在数字集成电路设计验证中的应用 *1 2 3 廉玉平 ，陈金龙 ，韩晓霞 1，3浙江大学微电子与光电子研究所，杭州310027 2超威半导体（AMD ）有限公司，上海201203 *通讯作者：3031133033@ 摘要：本文首先简要介绍 OVM(Open Verification Methodology)验证方法学的特点，并且结合 Mentor Graphic 公司的验证工具 Questa,详细介绍了 OVM 和 Questa 软件在实际项目 EPA(Ethernet for Plant Automation)芯片 设计中的具体应用。通过 OVM 对 EPA 芯片设计进行仿真验证的过程表明：OVM 易学易用，能够很好地 对数字集成电路的功能进行验证，其提供的事物层的结构可以很大程度上提高验证的速度、验证的功能覆 盖率和代码覆盖率，层次化的结构以及可以重复利用的验证环境大大减轻了验证代码的编写量，从而提高 验证效率。 关键词：OVM 验证 EPA 重用性 中图分类号：TN47；TN919 文献标识码：A 文章编号： 随着超大规模集成电路的迅猛发展，集成电路的验证难度也越来越大，验证工作在整个 项目进展中占据着很大一部分时间，并且已经成为产品快速上市的一个瓶颈。有统计表明， 验证过程已经占到并超过整个集成电路设计时间的 60%[1]。验证方法学合理有效的应用可以 大大减少手动编写验证程序的工作量，提高环境激励和监测的层次，从而加快验证速度。 OVM(Open Verification Methodology)[2] 由于其开放性，与仿真工具的广泛兼容性以及同时支 持SystemVerilog和SystemC语言的特点，正被国内外越来越多的验证工程师接受并应用。 Questa 软件是 Mentor Graphics 公司一款专用于芯片验证的高性能仿真软件，可以很好 的支持 SystemC,Verilog,VHDL,SystemVerilog 等多种语言，集成了断言特性，具有多抽象 层次的特点并且融合了多种语言的调试环境，可以生成随机激励。 EPA协议是浙江大学，浙江中控技术有限公司等单位提出的基于工业以太网的实时通信 控制系统解决方案。该标准被列为实时以太网应用行规国际标准之一[3]。EPA控制芯片旨在 将EPA协议中应用层以下的所有较固定的功能以硬件的形式加以实现。 本文借助于 Questa 验证软件，分析了 EPA 控制芯片的特点，并基于 OVM 验证方法学， 搭建了芯片的验证环境，通过对验证的效果分析，表明 OVM 由于其重用性，高效性的特点， 能够很好的验证现在的超大规模集成电路。 1.OVM 验证环境介绍 OVM 是Mentor Graphics和 Cadence Design Systems 共同提出完全开放的验证方法学， 致力于提供给设计和验证工程师一个抽象层次更高的验证环境。该方法学公开与 2008 年1 月并且完全开源，不受限于某一家 EDA 公司的验证软件，支持各种仿真器。OVM 提供了一套 验证方法学和相应的库类，用户可以建立模块式、可重用的验证环境。该环境的组件通过标 准的事务处理级彼此交流。 OVM 验证平台是层次化的结构，最底层是 DUT，即实际的需要验证的设计，其和外面的 通信接口为基于 Bit 的管脚级。和 DUT 实际相连的层次一般为直接驱动 DUT 进行工作的驱动 层，对 DUT 输出做出一定反馈的响应层以及监视 DUT 输入输出的监控层。这几个层次的主要 特点为：含有两个不同类型的接口层次，即与 DUT直接相连的基于 Bit 级的信号层以及抽象 层次更高的事务传输层。引入事务传输层可以让验证环境的设计摆脱实际 DUT 信号接口的约 束，使上层的信息交流更加高效快捷。由于这些基于事务传输层的组件和具体的 DUT接口信 号无关，这就提高了验证环境的重用性。基于事务传输层的组件包括：激励层，即为驱动层 提供具体事务激励的层次，覆盖率收集和分析组件，Slave层，即为响应层提供响应事务的 组件，控制层，即用于控制整个验证环境的进行和停止。所有这些组件相互作用，形成了一 个层次化的，可以