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擁有VIP,無懼芯片設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

新思科技 ? 來源:未知 ? 2022-11-29 19:20 ? 次閱讀
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現(xiàn)在大型SoC設(shè)計(jì)中包含大量商業(yè)或自主開發(fā)的IP,且都基于復(fù)雜的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議。協(xié)議就好比一種語言,如果兩個(gè)人說的是同一種語言,就可以有效溝通。同樣,如果兩個(gè)硬件設(shè)備支持相同協(xié)議,它們就可以無縫通信。因此協(xié)議一致性已成為各芯片制造商的重點(diǎn)關(guān)注方向。 高級(jí)協(xié)議本身就已經(jīng)很復(fù)雜了,驗(yàn)證這些協(xié)議的合規(guī)性也就更加復(fù)雜。新思科技擁有行業(yè)首創(chuàng)且不斷擴(kuò)展的驗(yàn)證IP(VIP)產(chǎn)品組合,再搭配VCS功能驗(yàn)證解決方案和Verdi調(diào)試解決方案,可以幫助開發(fā)者高效實(shí)現(xiàn)硬件協(xié)議驗(yàn)證。此外,新思科技還提供業(yè)界最廣泛的硬件輔助驗(yàn)證產(chǎn)品組合,ZeBu硬件加速系統(tǒng)和HAPS FPGA原型系統(tǒng),來應(yīng)對(duì)協(xié)議一致性和高級(jí)驗(yàn)證的挑戰(zhàn) 為什么高級(jí)協(xié)議驗(yàn)證工作會(huì)這么難?開發(fā)者們所面臨的主要協(xié)議驗(yàn)證挑戰(zhàn)都有哪些?他們又將如何應(yīng)對(duì)復(fù)雜的高級(jí)協(xié)議驗(yàn)證工作呢?

協(xié)議驗(yàn)證有多難?

在典型的芯片設(shè)計(jì)中,數(shù)據(jù)流入芯片或其所在的系統(tǒng),或者在它們之間流動(dòng)。必須正確布線、按照協(xié)議規(guī)范進(jìn)行處理,并發(fā)送以進(jìn)行進(jìn)一步的分析、存儲(chǔ)或顯示。這套規(guī)則管理數(shù)據(jù)如何傳輸、使用什么命令以及如何確認(rèn)傳輸?shù)耐ㄐ?。這里我們稱之為協(xié)議。在概念上聽起來很簡單,但實(shí)現(xiàn)起來非常復(fù)雜。 行業(yè)中的不同協(xié)議太多了,而且其中大多數(shù)協(xié)議仍在迅速演變。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通常需要在所選標(biāo)準(zhǔn)完全獲批之前啟動(dòng)設(shè)計(jì)周期并處理多個(gè)IP配置。 以PCIe為例,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要處理數(shù)千種彼此密切相關(guān)的配置,在這種情況下,需要設(shè)計(jì)并驗(yàn)證所有數(shù)據(jù)路徑。除了各種互操作性測試外,對(duì)于新標(biāo)準(zhǔn)的了解不充分也是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。雖然設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中可能有少數(shù)專家能夠運(yùn)用現(xiàn)有技能來應(yīng)對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn),但不是每個(gè)驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)都具備相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)來及時(shí)驗(yàn)證、調(diào)試和分析有缺陷的協(xié)議組件。 為了讓設(shè)計(jì)和驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)有效構(gòu)建符合嚴(yán)格協(xié)議規(guī)范的高性能SoC設(shè)計(jì),必須及時(shí)提供端到端協(xié)議驗(yàn)證解決方案,來支持各種驗(yàn)證需求和每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的不同配置。

從簡單的接口IP

向子系統(tǒng)轉(zhuǎn)變

通常,大家都希望緊跟最新版本的標(biāo)準(zhǔn),因此業(yè)內(nèi)最成功的協(xié)議是那些在升級(jí)同時(shí)保持向后兼容性的協(xié)議。例如USB標(biāo)準(zhǔn),在過去二十年里已經(jīng)歷了數(shù)次演變,但每個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)都能完美向后兼容。 而且現(xiàn)在很多協(xié)議已經(jīng)不僅僅是簡單的接口IP了,它們正在向子系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。比如USB 4.0標(biāo)準(zhǔn)就是一個(gè)由USB、PCI和DisplayPort組成的子系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、視頻和多媒體文件的無縫傳輸和電力輸送。 向子系統(tǒng)架構(gòu)的轉(zhuǎn)變大大增加了對(duì)所有IP模型進(jìn)行詳盡的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證的復(fù)雜性。客戶根據(jù)4.0版本設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),需確保接口仍能支持基于3.0、2.0和1.0版本的設(shè)計(jì),并與其他兼容USB的設(shè)備進(jìn)行互操作。 在需要大量數(shù)據(jù)的用例中,硬件加速成為確保設(shè)計(jì)和驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)在存在完整軟件堆棧、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和更大的芯片生態(tài)系統(tǒng)的情況下驗(yàn)證設(shè)計(jì)的關(guān)鍵推動(dòng)力。

IP:半導(dǎo)體行業(yè)的樂高積木

開發(fā)高質(zhì)量的驗(yàn)證IP和事務(wù)處理器需要多年的努力。及時(shí)了解最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、精通協(xié)議、以及與經(jīng)驗(yàn)豐富的團(tuán)隊(duì)和IP設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)密切合作都必不可少。 越來越多負(fù)責(zé)制造高性能計(jì)算芯片的半導(dǎo)體公司不再自主開發(fā)協(xié)議IP,而是越發(fā)依賴商業(yè)IP和EDA公司提供的成熟IP。 導(dǎo)致這一市場變化的根本原因是什么呢? 雖然一些芯片公司擁有能夠自主實(shí)現(xiàn)IP集成的團(tuán)隊(duì),但他們同樣需要獲得盡可能多的幫助,對(duì)預(yù)先構(gòu)建的IP模塊進(jìn)行詳盡的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。 新思科技等EDA公司不僅擁有數(shù)十年的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)豐富的協(xié)議專家團(tuán)隊(duì),而且在為多個(gè)客戶和早期采用者部署各種協(xié)議兼容設(shè)計(jì)方面具經(jīng)驗(yàn)十分豐富。是值得信賴的合作伙伴。通曉各個(gè)互連協(xié)議不一定能縮短驗(yàn)證時(shí)間,但可以提高設(shè)計(jì)效率,并找出可能只有在最終消費(fèi)者使用時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)的漏洞。

解決高級(jí)協(xié)議驗(yàn)證難問題

有好的工具很重要

新思科技憑借行業(yè)首創(chuàng)、不斷擴(kuò)展的驗(yàn)證IP(VIP)產(chǎn)品組合,以及與標(biāo)準(zhǔn)組織和內(nèi)存供應(yīng)商的密切合作,幫助設(shè)計(jì)和驗(yàn)證開發(fā)者快速獲取并集成最新的互連技術(shù),應(yīng)對(duì)高速接口要求的所有驗(yàn)證挑戰(zhàn)。 VIP可用于大多數(shù)基于不同接口的設(shè)計(jì),包括PCIe、CXL、UCIe、DDR和USB,搭配新思科技的VCS功能驗(yàn)證解決方案和Verdi調(diào)試解決方案,更好地實(shí)現(xiàn)硬件協(xié)議驗(yàn)證。 此外,為進(jìn)一步應(yīng)對(duì)協(xié)議一致性和高級(jí)驗(yàn)證日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),新思科技還可提供業(yè)界最廣泛的硬件輔助驗(yàn)證產(chǎn)品組合——ZeBu硬件加速系統(tǒng)和HAPS FPGA原型系統(tǒng):
  • 適用于CXL 2.0、PCIe 5.0、USB3、UFS、SATA、以太網(wǎng)和NVMe的ZeBu虛擬主機(jī)和設(shè)備模型,支持使用真實(shí)操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序和復(fù)雜SoC的應(yīng)用軟件驗(yàn)證主機(jī)到設(shè)備軟件堆棧。

  • ZeBu仿真加速技術(shù),具有統(tǒng)一的測試平臺(tái)和設(shè)計(jì)編譯,以及專為速度優(yōu)化的協(xié)議事務(wù)處理器,仿真速度提高100倍,能夠?qū)崿F(xiàn)更快的RTL回歸性能和環(huán)境搭建。

  • ZeBu速度適配器將新思科技ZeBu硬件加速系統(tǒng)連接到現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,用于在線硬件加速(ICE)使用場景。基于可靠的新思科技IP,速度適配器支持PCIe、CXL 2.0、以太網(wǎng)、USB和SATA,與5G和網(wǎng)絡(luò)測試儀的連接以及特定客戶的硬件。

新思科技ZeBu和新思科技HAPS中的協(xié)議支持不僅可以實(shí)現(xiàn)SoC硬件驗(yàn)證,而且還有助于IP驅(qū)動(dòng)程序、固件和軟件的流片前開發(fā)和驗(yàn)證。

現(xiàn)在大型SoC設(shè)計(jì)將更多功能整合進(jìn)芯片進(jìn)行封裝,小芯片(Chiplet)使用芯片級(jí)IP整合重用技術(shù),試圖將多個(gè)裸片(Die)通過內(nèi)部互聯(lián)技術(shù)集成在一個(gè)封裝內(nèi),對(duì)Die-to-Die標(biāo)準(zhǔn)的需求也不斷提高。新思科技高效的硬件驗(yàn)證解決方案在推動(dòng)互聯(lián)技術(shù)發(fā)展方面還將不斷拓展至更多的市場和應(yīng)用中。

功能協(xié)議驗(yàn)證已逐漸擴(kuò)展到安全驗(yàn)證的關(guān)鍵領(lǐng)域,這給集成了眾多軟硬件系統(tǒng)、IP協(xié)議、處理器的SOC系統(tǒng)驗(yàn)證帶來了更高的復(fù)雜度。VIP會(huì)做更多細(xì)致的檢查,在驗(yàn)證平臺(tái)植入VIP,可以加速驗(yàn)證環(huán)境的搭建,幫助開發(fā)者有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),減少漏洞。

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原文標(biāo)題:擁有VIP,無懼芯片設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

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