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隨著芯片復雜度的提高，驗證測試變得越來越重要，對芯片最顯著的改進不僅在設計流程中產生，也在芯片調試和驗證流程中反復進行著。因此，為幫助IC設計企業縮短驗證時間、加快產品上市，大型EDA工具提供商均致力于加強硬件仿真工具的開發與相關市場的經營。Cadence于日前推出其新一代驗證計算平臺PalladiumXPII，容量擴展至23億門。Synopsys公司則在2012年收購了仿真工具供應商EVE，強化了其硬件輔助驗證產品線。Mentor亦于2012年推出高速多功能硬件加速仿真器Veloce。全球三大EDA公司均已涉足硬件仿真器市場，并進行激烈競爭。 驗證測試面臨挑戰 現代大規模集成電路設計密度越來越高，更加快速、有效地進行設計驗證成為極大的考驗。 對于設計工程師而言，有關芯片功能和性能方面的綜合數據是關鍵信息。他們通常會根據設計規范預先假設出芯片各項性能的大致參數范圍，提交給驗證測試人員，通過驗證測試分析后，得出比較真實的性能參數范圍或者特定值;設計工程師再根據這些值進行分析并調整設計，使芯片的性能參數達到符合設計規范的范圍。為了保證最終得到的芯片設計符合設計要求，IC設計公司不得不在驗證階段投入大量資源，驗證測試便成為一種使合格產品產量最大、次品減至最低的方式。 對此，Cadence全球銷售兼系統與驗證部門資深副總裁黃小立表示，由于現代大規模集成電路設計密度越來越高，擁有越來越多的核，存儲器、邏輯電路、射頻IC等都集成到系統級芯片中，針對如此復雜的系統級芯片，更加快速、有效地進行設計驗證便成為一個極大的考驗。系統級芯片測試是一個費時間的過程。要完成測試，要降低測試成本，需要生成數千測試圖形和矢量，還要達到足夠高的故障覆蓋率才行。隨著測試鏈從芯片級延伸到板級、系統級、現場級測試，面臨的測試挑戰隨之倍增。 Synopsys公司高級市場總監RajivMaheshwary表示，自20世紀90年代至今，大規模集成電路設計隨著復雜度的增加，在驗證方法上經歷了從仿真到驗證的過程。第一次轉變是通過HDL仿真和SynopsysVCS這樣的編譯代碼仿真技術，解決“仿真生產率差距”的問題，而后轉變到通過引入SystemVerilog和高級測試平臺解決“驗證生產率差距”問題。 硬件仿真重要性不斷提升 全球三大EDA公司均已涉足硬件仿真器市場，并展開了激烈的競爭。 一般來說，IC設計仿真有三種方式：軟件仿真、FPGA仿真和硬件加速仿真。軟件仿真的特點是調試方便，但是速度慢，目前基本在kHz級別。FPGA仿真的速度較快，價格也相對便宜，但是測試中可見程度差，工程師不容易看出哪里出了問題，還要花很多時間找錯。硬件仿真加速器不僅速度快、容量大，也可進行調試，不過產品價格是三種方式中最昂貴的。但是，隨著設計驗證重要性的提升以及IC復雜度的提高，硬件仿真加速器展現出越來越高的重要性。 日前，Cadence推出其新一代驗證計算平臺PalladiumXPII，容量擴展至23億門。根據Cadence公司介紹，新產品與上一代的PalladiumXP相比，具有更高的性能、更大的容量、更快的上載速度和增強的調試能力。不僅是Cadence，其他幾家主要的EDA公司也在不斷強化在硬件仿真器市場的開發力度。2012年Synopsys公司宣布的一項重要收購，便是對仿真工具供應商EVE的收購。合并EVE公司后得到的ZeBu硬件輔助驗證產品線，將會拓寬Synopsys的驗證產品市場，改善其在硬件仿真市場相對弱勢的地位，使得Synopsys具備與Cadence的Palladium硬件-軟件驗證計算平臺一爭高低的能力。而Mentor更是不甘落后，于2012年4月推出了高速多功能硬件加速仿真器Veloce，也具有相當高的仿真性能。 全球三大EDA公司均已涉足硬件仿真器市場，并展開激烈競爭。 設計驗證將以IP為主 20年前設計以門為主，現在以IP為主，IP的復用技術成為推動驗證方法演變的重要因素。 隨著設計驗證重要性的提升、IC復雜度的提高，高效的設計驗證方法工具的設計開發思路也在發生著演變。 首先，隨著IP模塊化的發展，設計驗證開始以IP為主。對此，Cadence全球銷售兼系統與驗證部門資深副總裁黃小立表示，IP的復用技術是推動驗證方法演變的重要因素。SoC產品雖然意味著更好的電路時序和更高的可靠性，但同時SoC也意味著更復雜的邏輯。系統的復雜度決定了不可能簡單地將各個IP模塊集成起來就完成了SoC設計。因此，如何更快更好地完成驗證工作成為目前業界非常關注的話題之一。20年前設計以門為主，現在以IP為主。若以門為主，一個“與門”一個“或門”，很簡單就可以辨別。而以IP為主，就會產生新的問題——核難以辨別，如何驗證核、如何將其準確體現在SoC里、如何在SoC里面驗證和優化，這些均與以門為主的驗證完全不同，所以必須大力加速提供核的組合。另外，還要提供全面的驗證模塊，如果購買USB、PCR等，這些核都需要外部仿真驗證。 其次，高速度、高性能、高容量成為對仿真工具的重要要求。RajivMaheshwary表示，21世紀后網絡應用推動設計復雜性上升到更高水平。ASIC的門數量已達到1000萬或更多，IP模塊的采用也越來越多。這種情況使得更加先進的驗證技術，如各種高級測試平臺、約束隨機驗證法和斷言等成為提升“驗證覆蓋率”的關鍵。下一代SoC驗證技術需要大幅提升驗證性能和容量，能夠提供先進和直觀的調試技術以幫助工程師快速分析海量數據，并找出設計問題，能夠提供全面、成熟、快速、高效和即時的驗證IP，并為設計團隊提供軟硬件聯合驗證方案，幫助他們開發代碼和硬件，并讓這一切在統一的平臺上實現。 最后，軟件在芯片中的比例和重要性上升也導致設計驗證的復雜化。黃小立表示，因為現在終端產品真正形成差異化的是軟件，每家公司有不同的軟件方法，哪怕運行在同一硬件平臺上，各家軟件還是有差異的。因此，設計驗證必須發展至軟件層級。 來源：中國電子報 |
