开放式方法论和UCDB促进下一代功能验证

下一代功能验证需要新的方法论、新的工具和产业层面的合作，这是EDA巨头Mentor Graphics公司所持的看法。而就在近期，该公司在这三个方面同时取得进展：Questa 6.2模拟平台新增了一个强化覆盖数据的统一覆盖数据库(UCDB)；新的Questa Vanguard计划吸纳了20多家从事培训、知识产权(IP)和EDA工具业务的供应商；也许意义最为重大的是，Mentor Graphics宣布，其先进验证方法论(AVM)是首个支持从系统级到RTL级验证的开放式非专有方法论。

AVM被称为“开放式”方法论的原因在于其向外提供的方式。任何人都可免费下载AVM Cookbook，其中的代码范例可根据用户环境，剪切和粘贴至测试基准(testbenches)中。而如果获得Apache 2.0开放源码授权，用户还可获得用SystemC和SystemVerilog语言编写的基础类库、应用和实现示例。

Mentor Graphics负责设计验证与测试的副总裁Robert Hum透露，该方法论是Mentor Graphics与客户合作发展出来的，并希望营造一个类似Linux那样的“生态环境”。“如果的确存在一个方法能切实帮助业界随着下一代验证方法一道进步，那就是大家共同努力，提供一个平台，其中每一位能为验证做出贡献的人士都能借助该平台贡献自己的力量。”他表示。

方法论必不可少，Hum指出，因为验证涵盖了太多技术，包括断言(assertion)、功能覆盖、受限随机测试、由覆盖驱动的验证、交易级建模和模型校验。“普通人如何学得了如此多的技术？” Hum问道。“对大家真正有帮助、且符合学习曲线规律的方法学，能使大家效率更高，且无须花上两年时间重新接受培训。”

AVM同时支持SystemC和SystemVerilog两种语言，而开放源代码能在任何兼容SystemC或SystemVerilog的模拟器上运行，Hum介绍。他还表示，AVM具有面向对象的编程特征，从而减少了测试代码；此外，其模块化架构支持复用。但它并不需要采用面向对象的技术。

Mentor Graphics并不是第一家提供方法论的模拟器供应商。Synopsys和ARM就在2005年发布了专门面向SystemVerilog的验证方法论手册(Verification Methodology Manual)。但Mentor Graphics强调，其方法论与众不同，因为AVM不仅支持SystemC，还采用了Hum所称的“抽象适应层”技术，以链接高级模型至RTL模型。

其中，抽象适应层采用交易级模型(TLM)，该模型将高层包转换为寄存器传输层(RTL)所需的单独管脚信号。AVM遵循Open SystemC International TLM 1.0标准。“TLM在高层和低层抽象传输间起着离合器作用，”Hum表示，“该方法论为你与从事体系级到RTL级工作的人之间的联系架起了一座畅通无阻的桥梁。”

AVM包括一个测试控制器、覆盖敛集器、记分板、性能分析器、激励发生器、约束、驱动器、监视器和响应器。AVM组件使用标准接口，从而简化了模块化测试和组件复用。

Mentor Graphics介绍，AVM具有应对语言限制的附加功能。例如，虽然SystemC支持多继承(multiple inheritance)，但SystemVerilog只支持单继承(single inheritance)。AVM中采用了标准的面向对象编程技术，以实现相同的接口并提供与TLM相当的优势，该优势是由SystemC的多继承支持的。反之，AVM的一个功能覆盖组件库使SystemC具有与SystemVerilog的“covergroup”构造类似的功能。

可为其它验证工具提供覆盖数据

Questa 6.2的主要改进之处是其UCDB。据称，它通过将来自不同工具的数据夯进单一一个存储空间，降低了对来自不同工具的覆盖数据进行收集和管理的复杂性。它能整合来自其它Mentor Graphics验证技术的数据，其中包括来自0-In正式验证工具和Seamless软/硬件协同验证环境的数据。

Hum表示，因为提供了读写API，只要用户了解其它供应商验证工具的写格式，他们就能为这些工具提供覆盖数据。“我再次重申，我们力图打造一个开放式系统。”他说。

UCDB处理全部覆盖数据，包括代码覆盖、扣接覆盖(toggle coverage)、结构覆盖、SystemVerilog的“covergroup”覆盖、产权规范语言(PSL)覆盖引导器和断言数据。据称，UCDB每秒能运行100多万个插入操作。

Hum介绍，UCDB带一组报告生成器，用户利用读写API能生成自己的定制报告。通过将覆盖结果连回初始测试计划，用户就能关闭验证环。

而在Mentor Graphics的Questa Vanguard计划中，许多公司同意与Mentor紧密合作，以确保各自产品支持Questa平台和AVM。这些公司包括：Doulos、Sunburst Design和Sutherland HDL等从事培训的公司；Denali Software这样的IP供应商；Averant和Real Intent等EDA公司。

“SystemVerilog尚在起步阶段，我们正努力促进业内合作，推动下一代验证技术迈向成熟。” Hum表示。

作者：葛立伟