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一种简易可行的复用RTL封装UVC的方法

已有 4069 次阅读| 2016-9-11 16:28 |个人分类:验证前沿资讯

随着IC设计规模和复杂度的增大，验证IP对于验证团队提高效率的意义越来越重要。在传统的基于hdl的验证平台中，验证工程师创建一个verilog写的BFM验证IP，来模仿一个特定的总线协议，并在传统的验证环境中集成BFM（Bus Functional Model,总线功能模型）。而近些年来，UVM得到很大发展，越来越多的验证环境被UVM建造，UVM定义了UVM UVCS，它是一个可重用的UVM接口验证IP，和传统的Verilog BFM扮演相同的角色。新建一个iUVC需要时间，基于复用理念，遗留的Verilog BFM可以通过调用BFM的内置的API连接到UVM的驱动程序，从而将传统的Verilog BFM可以在UVM中复用。本文讨论了这样一个提案：定制的UVM UVC验证IP包装Verilog BFM。

一、验证要求和挑战

如图1所示，Master IP通过shared bus连接到不同的Slave IP，这些Master  IP 和Slave IP是由别的团队开发和维护的，而我们要新开发一个Slave New IP，要有相同的总线接口。

在UVM独立验证中，我们遇到以下挑战：
没有可用的UVM验证IP
没有任何的Verilog BFM（具有模块化的功能和任务API）
IP必须在UVM被充分验证，SoC级验证为时已晚
如果Master IP改变了总线时序，则Slave IP UVM验证环境必须同步跟进

二、提出解决方案
图4描绘了我们一般IP UVM独立的测试平台架构，这是一个可配置的分层结构， UVM interface UVCs 被绑定到DUV（design under verification ），并被集成到模块UVC组件。在模块UVC里，有其它UVM组件，实现了预测，检查和覆盖面的工作，比如模块 monitor，模块 scoreboard等。我们期望创建一个纯粹的UVM iUVC验证IP,与DUT直接交互。
在图5中，我们提出定制的UVM UVC有以下主要特点：
它复用和包装了Verilog BFM,使其对用户不可见
我们建立一个内部upper总线接口和一个验证IP接口（这是为用户挂钩到DUV）
在SV接口定义了一个抽象类，他们协助创建参数化的UVM组件实例，并提供API
 UVM driver是UVM一个组件，通过upper总线接口驱动 sequence item .
 adapter是一个UVM组件，它像一个桥传递总线数据。
 agent monitor 监视着upper bus接口，并通过uvm_event将总线数据发送回sequence.
 iUVC's monitor监视验证IP总线接口，并将transaction item传递给用户。
 有一个总线协议断言库，并写在断言界面，挂钩到DUV。
它具有内置的序列库来验证验证IP与ＤＵＶ之间的基本握手。
 内置的功能覆盖将覆盖验证ＩＰ协议。
  只有 UVM driver和 adapter 可进行参数化配置。
 为了避免 Verilog BFM 编译冲突，我们定义宏将其排除在 SoC 编译之外。
 它提供了内置的调试日志记录级别的控制设施。
原文中给出了 vip_driver ， vip_adapter 以及 slave_VIP 相关类的详尽代码，因篇幅有限，不一一列举。我们使用uvm_config_db API来获取adapter_api和driver_api的句柄，图10显示了绑定接口，并使用uvm_config_db传承Verilog BFM/DUV和UVM组件的虚拟接口。
扩展到SOC
在IP层面，我们创建了定制UVM 验证IP来充分验证Slave New IP,当我们交付slave IP给SOC层次进行芯片级验证时，当然希望其UVM环境也能尽可能的被复用。如图12所示，在SoC验证的早期阶段，集成和验证Master IP可能已经完成，而slave IP还没被集成进来，我们又希望尽可能早地验证 slave IP 的集成和基本功能，基于这一需求， master IP设计可以提供虚拟存根，使输出信号为弱的驱动强度，以避免多驱动的情况。在SOC层次，我们复用IP层次的sequences和定制的UVM验证IP，替代Master IP。当 master IP 初步验证可用于基本的集成和功能，它可以与slave IP握手时，我们可以复用早期阶段开发的定制UVM验证IP，并配置它。通过这种方式，验证IP（VIP）可以帮助收集功能覆盖率，通过断言检查总线协议时序。
三、结论
应我们的验证要求，我们使用上述方法来创建定制的UVM验证IP。利用现有的一般iUVC模板和重用Verilog BFM ，与从头搭建相比，可以显著减少付出精力，以下是付出精力对照：
创建文中定制的UVC验证IP需要工作
“将master RTL解耦到upper/lower BFM。”取决于RTL设计者
“上层UVC”，一个人一周内做完。
“下层UVC适配器”，一个人两天内做完。
“BFM任务接口”，一个人两天内做完。
从头创建
这是完全不可预测的，因为它取决于总线时序的复杂性，当master RTL时序发生变化时，将引入升级的问题。