从验证体系结构开始的SoC IP方法探究

IP（知识产权）是实现大规模 SOC（单片系统）设计的关键。从表面上看，使用商业 IP似乎既简单又方便，但电子行业在实现 IP 价值之前，必须先解决几个重要问题。除物理问题外，只要粗略地看一看 IP 验证与集成的功能，就可看到向一种有意义的方法大踏步前进的机遇。

开头的一步就是设计小组评估一个 IP 内核是否满足设计需求。在大多数情况下，IP 都需要根据目标应用进行重新配置或重新设计。一旦IP用户选定由某个供应商来进行所需的修改，仍然必须验证该 IP功能是否正常。即使 IP 供应商通过了严格的验证审核，SOC 设计师还必须建立一个本地环境，来验证协议功能和符合性，特别是对内核的修改。

一旦修改的 IP 稳定而又功能正常，并符合协议规范，工程师还必须将其集成到设计中，进行系统级验证。就此而论，设计师必须产生一种机制，用以在系统级测试台内生成一个通信量方案，以验证系统级性能和功能。对于芯片间的接口，如 PCI Express 或 SATA-II，设计师还必须建立其它器件的完整模型并创建这些器件的符合性测试台。

尽管在高层次上描述这些问题是很简单的事，但考虑到一个典型的SOC内含许多个IP块（常常来自不同的供应商）时，工作量却是巨大的。如果功能验证占用 70% 的开发周期，设计师就不可能为每个协议 IP 都建立一个新的符合性测试平台和系统级通信量发生器。

验证是IP 重复使用的最大障碍。虽然业界所有相关的人和公司都开动脑筋试图建立 IP 标准，但现在还看不到端倪。与此同时，SOC 设计在蓬勃发展，设计者必须成功地将 IP 用到自己的芯片中。

为获得成功，芯片设计师正在认识到一种实用的 IP 方法从一个验证基础结构开始。也就是说，SOC 设计师可以先投资于商用 VIP（验证 IP，它服务于一个公共平台，以便在单元一级对 IP 进行评估），然后在系统级上对其它设备和器件建模，并实施通信流量方案。直到最近为止，商业 VIP 常常只包括一个 BFM（总线功能模型），还可能有一个用于检查协议的监视器。VIP 要真正有用，还需要更多的特性与功能。

现代 VIP 产品往往是可重新配置的，以便支持多种协议，并且具有更加可靠的验证功能，如直接随机激励生成、协议与时态的检查、功能覆盖的量度，以及可反复使用的激励库。为实现验证反复使用，VIP 必须提供简单或自动配置的、能适应于各种配置与验证情况的激励库，这些方案都是非常简单的测试实例。它们都是可反复使用的模块，可使设计小组快速而高效地生成复杂的测试实例。