官枫林,习友宝,刘斌

(1.电子科技大学电子工程学院,成都610000;2.海思半导体成都研究所)

官枫林(硕士研究生),研究方向为ASIC芯片设计与验证。

1 概 述

随着微电子产业日新月异的发展,IC设计的规模越来越大,集成度越来越高,已经足以将一套完整的系统集成到一块小小的芯片中。在这种形势下,SoC技术应运而生[1]。随着IP核复用技术的出现,SoC芯片的设计已经不再是很大的难题,SoC芯片的验证已逐渐取代芯片设计成为芯片开发阶段的瓶颈。现阶段SoC芯片设计的正确性要经过前仿真、后仿真以及FPGA验证来保证。前仿真包括单元验证、集成验证和系统验证,后仿真包括带反标时序SDF的网表仿真。其中系统验证和后仿真都需要关注SoC芯片的全局功能,这就涉及SoC的软件仿真和硬件仿真的协同问题。本文以DSM模型替代ARM核,以VMM验证方法学和VCS仿真器为基础,搭建一个可重用性高、调试和定位问题方便、仿真真实性高、软件和硬件能够很好配合的协同验证平台。

软硬件协同仿真架构如图1所示,协同验证分软件验证环境和硬件验证环境两部分。软件代码通常由C/C++和汇编语言混合编写而成,然后由软件编译器转换成二进制格式,最后将该二进制文件加载到SoC芯片的存储器中去,芯片boot启动时由ARM核调用软件代码并执行;硬件环境基于VMM验证方法学进行搭建,下文中会有详细介绍。协同仿真就是通过事件和命令,使用一些机制,在这两个环境间进行控制。

2 DSM模型的使用

1 软硬件协同仿真架构