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在當(dāng)今日益高速發(fā)展的半導(dǎo)體行業(yè)中，數(shù)字驗(yàn)證已成為芯片設(shè)計(jì)不可或缺的核心環(huán)節(jié)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，這一領(lǐng)域已經(jīng)演變成為龐大的產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵組成部分。在智能駕駛、數(shù)據(jù)中心和人工智能等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅苄酒枨蟮耐苿?dòng)下，系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）的集成度和復(fù)雜性達(dá)到了前所未有的高度。相應(yīng)的，驗(yàn)證工具也持續(xù)面臨速度、效率、仿真和驗(yàn)證任務(wù)的復(fù)雜多樣性挑戰(zhàn)。

應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，單點(diǎn)工具顯然難以破局，需要從全局思維出發(fā)，打造可覆蓋早期、中期和后期全流程驗(yàn)證需求的EDA驗(yàn)證平臺(tái)。

上海合見工業(yè)軟件集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱合見工軟）經(jīng)過持續(xù)的布局，在全方位筑實(shí)EDA數(shù)字驗(yàn)證全平臺(tái)領(lǐng)域持續(xù)精進(jìn)。合見工軟驗(yàn)證產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)曹夢(mèng)俠在最近舉辦的ICCAD上“芯基建報(bào)告：全方位筑實(shí)EDA數(shù)字驗(yàn)證全平臺(tái)”的演講中提到，合見工軟推出的EDA數(shù)字驗(yàn)證全平臺(tái)，已覆蓋了芯片驗(yàn)證全流程全場(chǎng)景需求，包括了從前期虛擬原型架構(gòu)設(shè)計(jì)建模、早期及中期的模塊級(jí)與子系統(tǒng)級(jí)功能驗(yàn)證仿真到中期子系統(tǒng)級(jí)至后期全系統(tǒng)級(jí)硬件加速仿真與原型驗(yàn)證。

硬件驗(yàn)證無法兼顧性能和效率

一般來說，數(shù)字芯片設(shè)計(jì)流程主要分為兩路，一路是硬件和軟件的功能驗(yàn)證，作用是確保芯片整體的功能正確性；另一路是數(shù)字實(shí)現(xiàn)，將RTL設(shè)計(jì)歷經(jīng)復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)流程轉(zhuǎn)換成Foundry可以生產(chǎn)的數(shù)據(jù)格式；這兩路分別簽核之后，送到Foundry去生產(chǎn)制造，最后流片再完成封裝測(cè)試。

典型的SoC設(shè)計(jì)一般會(huì)采用外購(gòu)IP（如CPU、互聯(lián)總線、各種高低速接口、Memory等等）與自研IP相結(jié)合的方式，曹夢(mèng)俠介紹，因而面臨不同層級(jí)的驗(yàn)證需求。

曹夢(mèng)俠解讀說，對(duì)于自研的IP，其規(guī)?？赡芟鄬?duì)較小，這個(gè)層級(jí)的功能驗(yàn)證一般用仿真軟件工具Simulation就可以做到。但對(duì)于子系統(tǒng)級(jí)到全系統(tǒng)級(jí)規(guī)模的功能驗(yàn)證，仿真軟件會(huì)越跑越慢，甚至遇到仿真工具無法支撐的情況，在這種情況下需要硬件加速器Emulator的支持。此外，SoC不止包括底層的硬件，還包括上層的軟件，而且系統(tǒng)越大軟件驗(yàn)證體量越大。對(duì)于芯片上層軟件的驗(yàn)證，如果對(duì)運(yùn)行性能要求不高也許可以采用硬件仿真加速器跑，但以現(xiàn)如今的軟件體量，大多對(duì)運(yùn)行性能有要求，所以必須采用原型驗(yàn)證Prototyping。

此外在硬件功能驗(yàn)證之前，一些客戶的設(shè)計(jì)并不是一上來所有的RTL代碼都是準(zhǔn)備好的，曹夢(mèng)俠對(duì)此介紹，這時(shí)候可以將系統(tǒng)的一部分模塊跑在硬件驗(yàn)證系統(tǒng)上，還有一部分可用虛擬平臺(tái)跑虛擬模型，二者整合起來以混合驗(yàn)證的方式更早地開始驗(yàn)證和軟件開發(fā)，從而縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

上述的各類硬件驗(yàn)證工具平臺(tái)在運(yùn)行性能、調(diào)試效率、使用便利性等功能上各有優(yōu)缺點(diǎn)，總體而言，單一工具在幾項(xiàng)必要的關(guān)鍵指標(biāo)上很難同時(shí)兼顧。曹夢(mèng)俠提到，數(shù)字驗(yàn)證是一項(xiàng)非常復(fù)雜的過程，要求既高效又功能完整，還要應(yīng)對(duì)復(fù)雜多任務(wù)場(chǎng)景，之前的傳統(tǒng)單一平臺(tái)無法同時(shí)滿足。為了完成項(xiàng)目，客戶一般不得不采購(gòu)多種不同的工具來組成一套完整流程，導(dǎo)致巨大的人力和時(shí)間成本投入，特別是平臺(tái)間銜接移植的成本很高，從Emulation到Prototyping往往可能需要好幾個(gè)月的時(shí)間。且設(shè)計(jì)一旦改動(dòng)，迭代時(shí)間可能也會(huì)較長(zhǎng)。

從本質(zhì)上來說，這或是一個(gè)既要又要還要的問題。曹夢(mèng)俠認(rèn)為，在此情形下，理想的情況是將上述Emulation和Prototyping工具整合到一個(gè)單一平臺(tái)之中合成統(tǒng)一流程，合見工軟為此打造了全新商用級(jí)、高性能、全場(chǎng)景驗(yàn)證硬件系統(tǒng)UniVista Unified Verification Hardware System（UVHS）。

打造芯片級(jí)功能驗(yàn)證EDA平臺(tái)

作為合見工軟的重磅產(chǎn)品，高性能全場(chǎng)景驗(yàn)證平臺(tái)UVHS在性能、容量、效率等層面實(shí)現(xiàn)了全面的“刷新”。

曹夢(mèng)俠詳細(xì)介紹說，一是卓越的性能：原型驗(yàn)證模式性能高達(dá)20+MHz，硬件仿真模式性能能達(dá)10+MHz多；二是可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的大容量級(jí)聯(lián)系統(tǒng)，實(shí)際商用的單系統(tǒng)已達(dá)到160顆VU19P級(jí)聯(lián)規(guī)模，約60億邏輯門；三是多?；旌?/strong>，實(shí)現(xiàn)高性能FPGA硬件原型模式、高效率硬件仿真模式、高靈活性虛擬混合等功能；四是高效的調(diào)試迭代效率，運(yùn)行中使能全信號(hào)可見模式能直接生成波形，無需重新編譯，大幅改善調(diào)試效率；五是全面的接口方案，提供豐富的接口子卡、高速接口速率適配器、虛擬接口模型和存儲(chǔ)模型，像已經(jīng)大量商業(yè)部署的方案包括PCIe Gen5、Ethernet、MIPI、DDR5、HBM3等等，適配各種使用模式下的接口驗(yàn)證需求。