最大化硬件仿真對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的價(jià)值，第二部分

對(duì)于功能驗(yàn)證，思科做了幾件事。它為前門(mén)初始化設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)試平臺(tái)。它采用了所有的 C++/System C 測(cè)試檢查器和模擬檢查，甚至是實(shí)時(shí)檢查，并將它們移植到仿真器中。它還使用 Mentor 的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包生成器監(jiān)視器 (EPGM) 作為 IP 來(lái)生成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包或不同種類的數(shù)據(jù)包。

思科提出設(shè)計(jì)的步驟包括：

· 從模型庫(kù)中選擇一個(gè)具有他們?yōu)榱髌x擇的內(nèi)存模型規(guī)格的模型。

· TCAM、SRAM 模型必須合成到 Veloce 支持的內(nèi)存模型。

· 最小的時(shí)鐘和 PLL 變化

· 識(shí)別他們不模擬的設(shè)計(jì)部分，例如，為測(cè)試而設(shè)計(jì) (DFT) 邏輯。在為仿真器編譯設(shè)計(jì)時(shí)，有些可能會(huì)導(dǎo)致編譯器刪除它們。

測(cè)試臺(tái)問(wèn)題包括：

· 創(chuàng)建一個(gè)對(duì) Veloce 友好的交易者來(lái)配置 ASIC

· 部署 EPGM 以發(fā)送和分析以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包

· 在 SystemC 和 C++ 中創(chuàng)建仿真結(jié)束檢查

· 為模擬器合成功能覆蓋

設(shè)計(jì)調(diào)試的主要功能包括：

· EPGM 分析窗口

· 觸發(fā)事務(wù)器捕獲波形

· 其他自定義觸發(fā)波形生成

· 它們可以生成的硬件實(shí)現(xiàn)的斷言和監(jiān)視器（這些關(guān)鍵斷言是觸發(fā)的異常，可以自動(dòng)生成用于調(diào)試的波形。）

· 完整波形上傳

Cisco 在 EPGM 上與 Mentor 合作了數(shù)年，這是一種用于網(wǎng)絡(luò) ASIC 的虛擬解決方案。它支持多核模型并擴(kuò)展性能。它有一個(gè)基于 TCL 的界面，可以相當(dāng)快地編寫(xiě)復(fù)雜的測(cè)試用例，并有預(yù)建的觸發(fā)器來(lái)捕獲波形?？勺兌丝诮M是最近添加的一種超級(jí)端口模式，它允許單個(gè)構(gòu)建支持多個(gè)端口模式，而不是為可能的芯片配置進(jìn)行多個(gè)構(gòu)建。

在調(diào)試分析方面，思科獲取每個(gè)流的統(tǒng)計(jì)信息，例如帶寬/延遲/總幀數(shù)，并且所有錯(cuò)誤（亂序、CRC 和前導(dǎo)錯(cuò)誤）都由 EPGM 捕獲和報(bào)告。此外，該小組在 ASIC 內(nèi)實(shí)施了自定義檢查器和速率監(jiān)控器。

加速方面的結(jié)果可能會(huì)有所不同，具體取決于 ASIC 和應(yīng)用程序的大小。通過(guò)模擬在前門(mén)初始化大約需要 6,000 分鐘。在仿真中，該小組將其縮短到 30 分鐘——在這些復(fù)雜的 ASIC 上執(zhí)行了數(shù)萬(wàn)次前門(mén)寫(xiě)入。通過(guò)使用 Mentor 的入站流的新優(yōu)化流程，Malik 的團(tuán)隊(duì)將其縮短到不到五分鐘，只需幾分鐘的前門(mén)初始化。僅使用模擬，該過(guò)程通常需要數(shù)天時(shí)間。

憑借給定配置的運(yùn)行時(shí)性能，思科在模擬中每分鐘可以處理 40 個(gè)數(shù)據(jù)包，在仿真中每分鐘可以處理超過(guò) 600,000 個(gè)數(shù)據(jù)包。這是模擬的 15,000 倍！

Malik 指出，所描述的方法不是專有的?！斑@是我們對(duì) Mentor Strato 解決方案所提供功能的實(shí)施，”他說(shuō)。

現(xiàn)在 Malik 和他的團(tuán)隊(duì)是經(jīng)驗(yàn)豐富的仿真用戶，他們計(jì)劃將其用于其他驗(yàn)證任務(wù)。硅前軟件開(kāi)發(fā)、多芯片系統(tǒng)驗(yàn)證、硅準(zhǔn)備和硅前功率分析是幾個(gè)感興趣的領(lǐng)域。例如，在硅前軟件開(kāi)發(fā)期間，他們可以啟動(dòng)控制平面操作系統(tǒng)，在實(shí)際 ASIC 上運(yùn)行應(yīng)用程序，然后再出帶。該領(lǐng)域是有益的，尤其是對(duì)診斷和系統(tǒng)軟件團(tuán)隊(duì)而言。

軟件開(kāi)發(fā)也是 Malik 的團(tuán)隊(duì)希望投資的一個(gè)領(lǐng)域，以證明其在仿真方面所做的努力是合理的。Malik 和團(tuán)隊(duì)在流片前開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證診斷軟件非常重要。使用實(shí)際系統(tǒng)軟件的新驗(yàn)證功能也需要在流片之前在硬件中進(jìn)行驗(yàn)證。診斷、內(nèi)核和應(yīng)用軟件團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在可以開(kāi)始調(diào)試并在仿真平臺(tái)上快速上手。

多芯片驗(yàn)證仍是另一個(gè)領(lǐng)域。思科的系統(tǒng)很復(fù)雜——模塊化系統(tǒng)具有管理卡和線路卡，其中多個(gè) ASIC 相互通信。這些是可擴(kuò)展的系統(tǒng)，試圖在模擬中驗(yàn)證它們是一個(gè)挑戰(zhàn)。

硅啟動(dòng)和就緒是另一種可能的應(yīng)用。當(dāng)芯片回來(lái)時(shí)，該小組會(huì)為硅驗(yàn)證進(jìn)行測(cè)試和 ASIC 認(rèn)證。當(dāng)硅回到實(shí)驗(yàn)室時(shí)，仿真將提供一個(gè)良好的開(kāi)端。硅前功耗分析是 Mentor 支持的領(lǐng)域，也是 Veloce 用戶思科正在積極調(diào)查的領(lǐng)域。

Malik 已經(jīng)在展望 Cisco 的驗(yàn)證流程的未來(lái)，該流程將統(tǒng)一用于回歸和覆蓋分析。這樣的流程需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)功能覆蓋流程進(jìn)行一些更改，其中覆蓋需要在設(shè)計(jì)內(nèi)部進(jìn)行合成和映射。功率分析是一個(gè)正在積極研究的領(lǐng)域，先進(jìn)的趨勢(shì)和分析能力也是如此，并將它們納入流程中。當(dāng)然，正在對(duì)性能進(jìn)行增量改進(jìn)。

總而言之，Malik 保持的仿真幫助 Cisco 設(shè)計(jì)驗(yàn)證小組達(dá)到了流片 ASIC 所需的高度信心。讓軟件為芯片啟動(dòng)做好準(zhǔn)備是一個(gè)很大的好處。仿真通常有助于左移上市時(shí)間。

Malik 總結(jié)道，仿真是對(duì)整體驗(yàn)證策略的重要補(bǔ)充?？焖賳?dòng)、成熟的編譯和全面的可見(jiàn)性是關(guān)鍵。雖然有很多很棒的技術(shù)正在開(kāi)發(fā)中，但沒(méi)有什么能比模擬更能提供全面的可見(jiàn)性和全面的調(diào)試。