DVCon文赏-2023w16UVM验证环境启动时及运行时的控制方案

原创 路科验证 2023-04-13 12:22


话说螺蛳壳里做道场,UVM推出这么多年以来每年DVCon会议上总还是有人分享他们基于UVM package做的一些改动,使其能够更适合项目的要求。正如这篇论文里针对uvm_cmdline_processor这个类做的改动,经过修改,UVM环境在运行时能够接收更复杂的参数,继而满足更好的控制随机数据发送的项目要求。

从项目要求来看,在验证前期随机数据的吞吐、间隔、长度并不需要特意去关注,而在数据完整性基本得到保证以后,就要考虑边界条件、性能表现等问题,也因此需要对随机数据的约束进行调节。SV调节约束,以往可以通过对随机值的rand_model或者约束块的constraint_mode进行调节,继而选择需要随机的变量和采取的约束,也可以通过在约束中植入有关影响随机范围的变量,而在仿真过程中影响这些变量去间接影响接下来生成的随机数值。

只不过,上面第一种办法对每个sequence item约束块的构造和组织有要求,而且还需要在仿真前重新编译继而影响整个RNG(random number generator),第二种办法可以在仿真过程中通过对某些变量的修改继而影响仿真过程中的随机数值,看起来是可以实现动态控制的,但也仍然不够灵活,无论是对随机数值的范围影响,还是将这种办法规范下来,都不适合在整个团队范围里去推广(可以用,但是不够完善)。

相比于将测试意图通过sequence和item传递到driver,再由driver解析驱动总线,在验证后期阶段,我们往往需要对测试序列做到更加精准的控制。论文中也提到了可以对以下几点做到控制:

  1. 对数据之间的间隔长短做控制,继而影响数据吞吐。

  2. 在处理器验证中,要控制的指令内容以及指令之间的关系均需要更多约束,往往还可以需要对操作数做到更准确的要求(比如其包含的指令、数据等信息)。

  3. 有时我们还需要在仿真过程中某个阶段,特意去控制某个component或者item,以往可以通过uvm_config_db传递(在仿真开始前)。

以上的控制尽管可以在代码中实现,但从以前的经验来看,这些代码仍然不够灵活。所谓更加灵活的要求是能够在仿真过程中将要求随时传递给仿真环境,而仿真环境又能及时接收这些配置、激励数据,继而动态地对验证模式、激励数据做出改变。

原本uvm_cmdline_processor可以支持传递int和string,但不够灵活以至于不能很好地控制上面所说的随机数有关的生成过程。而本文扩展的新类就能够从仿真时传递的命令项(同其他仿真参数一起传递并启动仿真模型)解析更为复杂的随机变量约束控制方式,继而更灵活地控制测试。

这个新的类advanced_cmd_line_processor可以解析的指令新囊括了与约束范围有关的min_val/max_val/value/weight的形式(对字符串参数形式更灵活的支持)

也可以支持对不同数据格式的支持,例如Hex/Bin/Int

由于可以在测试时传递更为多样的命令参数,UVM环境中也就可以利用advanced_cmdline_processor做相应的解析,继而获得参数。在Example1中,我们可以在测试时传递例如+opcode=ADD:80,SUB:20 或者 +operand=32'hfffffff0 或者 +oprand=32'h00000000~32'h0000000f等信息,也均可以在对应的组件中获得参数,并加以利用。

在packet::pre_randomize()函数中,就利用advanced_cmdline_processor的方法is_valid()检查测试时传递的参数,并通过get_rand_enum()获得一个符合+opcode=ADD:80,SUB:20要求的枚举值。同时,也可以通过get_rand_val()获得一个满足类似+oprand=32'h00000000~32'h0000000f要求的随机数。

除了通过命令项传递某个参数项以外,advanced_cmdline_processor也可以支持传递例如+uvm_set_config_string这样的命令项,这些命令项仍然可以通过get_rand_val()和其传递的对应UVM层次获得测试时传递的数值。这样的方法可以基于UVM层次将变量、约束范围、权重等信息更准确地传递到sequence中。

+uvm_set_config_string=*pkt_seq_1,pkt_delay,”0:50,1:50” +uvm_set_config_string=*pkt_seq_2,pkt_delay,”10~20:50,21~100:40,101~500:10”

这篇论文写得要轻松一些,读者在阅读的时候也能跟的上,在解决了一些实际问题的时候可以会心一笑。更赞的一点是,它毫无保留地把解决方案里涉及到advanced_cmdline_processor和其它类/方法都展示在附录中。基于此,这篇论文提出了一个实际工作中的痛点,然后又轻巧地给出了一个解决方案。这样的论文生命周期往往可以延续更久,因为它的目标更聚焦、也解决很多验证工程师实际工作中的麻烦,更何况还有完整的代码呈现,可以说是拿来就能用了。

不过,我们还可以围绕着灵活控制随机测试再给出路科的另外一种解决方案(来自于V3课程的某个模块)。我们希望不仅仅是在仿真前通过传递参数项来控制验证环境和激励,还希望找到一种可能,在仿真过程中可以对验证环境中的变量、约束等内容进行修改。

这里以VCS工具为例,它的UCLI(unified command line interface)提供了一种办法,可以在Tcl命令窗口一侧去调用SV中的函数或者任务。那么,我们可以将可供Tcl调用的方法放置在某个域中(例如module或者interface)。

比如我们下面的这个例子就可以实现在仿真中查询、获得、配置等目的,这些方法在接口中实现以后,在UVM和Tcl两侧均可以利用这些方法。

这里定义了一些进入某些特定scope hierarchy的接口,以便在Tcl中调用,继而在该scope中调用某些方法。

这些接口方法可以用来在仿真中设定报告信息的冗余度。

这里给了一个例子,可以在Tcl脚本的特定时间,进入某个scope,再调用相应的调试接口方法,调用这些方式时也可以传递参数,并且取得返回值。

这样的案例用来展示某些调试接口方法在仿真运行时对验证环境的控制,实际上我们在文章上半部分谈到的对于随机值的影响、某些变量的修改、某些验证组件的工作模式等,只要我们的调试接口方法定义得当,那么都可以在仿真运行过程中随时调用。

从论文描述的解决问题的初衷来看,是为了更方便地去控制激励的数据内容,而如果要再拓展那么就可以采用我们给的第二种方式在Tcl中调用某个scope中的接口方法,让Tcl与测试用例之间形成一个互动。

其实不管是C-DPI的调用方式,还是Tcl调用SV的方式,都是为了让测试在运行时能够更灵活地配置、改动(SV的重复编译在更大的环境结构下更为耗时),而相比于C-DPI的方式,通过对UVM uvm_cmdline_processor的拓展在验证环境启动,或者通过Tcl调用SV方法在验证环境运行都更为灵活。而且这两种方案也都能够做成规范,推行到团队中去。

论文下载链接
链接:https://pan.baidu.com/s/1M92jMUJ4SdXeQri-YB2StQ
提取码:cw16

往期精彩:

DVCon文赏-2023w13 一种智能网卡的形式验证流程

DVCon文赏-2023w14 一种用于AI视觉处理芯片的验证加速方案

DVCon文赏-2023w15 自动提升功能覆盖率的各种方法和工具回顾


路科验证 专注于数字芯片验证的系统思想和前沿工程领域。路桑是Intel资深验证专家,主持验证架构规划和方法学研究,担任过亿门级通信芯片的验证经理角色。在工程领域之外,他在西安电子科技大学和西安交通大学客座讲授芯片验证课程。著有书籍《芯片验证漫游指南》。
评论
  • 数字隔离芯片是一种实现电气隔离功能的集成电路,在工业自动化、汽车电子、光伏储能与电力通信等领域的电气系统中发挥着至关重要的作用。其不仅可令高、低压系统之间相互独立,提高低压系统的抗干扰能力,同时还可确保高、低压系统之间的安全交互,使系统稳定工作,并避免操作者遭受来自高压系统的电击伤害。典型数字隔离芯片的简化原理图值得一提的是,数字隔离芯片历经多年发展,其应用范围已十分广泛,凡涉及到在高、低压系统之间进行信号传输的场景中基本都需要应用到此种芯片。那么,电气工程师在进行电路设计时到底该如何评估选择一
    华普微HOPERF 2025-01-20 16:50 119浏览
  • 2024年是很平淡的一年,能保住饭碗就是万幸了,公司业绩不好,跳槽又不敢跳,还有一个原因就是老板对我们这些员工还是很好的,碍于人情也不能在公司困难时去雪上加霜。在工作其间遇到的大问题没有,小问题还是有不少,这里就举一两个来说一下。第一个就是,先看下下面的这个封装,你能猜出它的引脚间距是多少吗?这种排线座比较常规的是0.6mm间距(即排线是0.3mm间距)的,而这个规格也是我们用得最多的,所以我们按惯性思维来看的话,就会认为这个座子就是0.6mm间距的,这样往往就不会去细看规格书了,所以这次的运气
    wuliangu 2025-01-21 00:15 299浏览
  • 现在为止,我们已经完成了Purple Pi OH主板的串口调试和部分配件的连接,接下来,让我们趁热打铁,完成剩余配件的连接!注:配件连接前请断开主板所有供电,避免敏感电路损坏!1.1 耳机接口主板有一路OTMP 标准四节耳机座J6,具备进行音频输出及录音功能,接入耳机后声音将优先从耳机输出,如下图所示:1.21.2 相机接口MIPI CSI 接口如上图所示,支持OV5648 和OV8858 摄像头模组。接入摄像头模组后,使用系统相机软件打开相机拍照和录像,如下图所示:1.3 以太网接口主板有一路
    Industio_触觉智能 2025-01-20 11:04 192浏览
  • 故障现象 一辆2007款日产天籁车,搭载VQ23发动机(气缸编号如图1所示,点火顺序为1-2-3-4-5-6),累计行驶里程约为21万km。车主反映,该车起步加速时偶尔抖动,且行驶中加速无力。 图1 VQ23发动机的气缸编号 故障诊断接车后试车,发动机怠速运转平稳,但只要换挡起步,稍微踩下一点加速踏板,就能感觉到车身明显抖动。用故障检测仪检测,发动机控制模块(ECM)无故障代码存储,且无失火数据流。用虹科Pico汽车示波器测量气缸1点火信号(COP点火信号)和曲轴位置传感器信
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-23 10:46 60浏览
  • Ubuntu20.04默认情况下为root账号自动登录,本文介绍如何取消root账号自动登录,改为通过输入账号密码登录,使用触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示,搭载瑞芯微RK3568,四核A55处理器,主频2.0Ghz,1T算力NPU;支持OpenHarmony5.0及Linux、Android等操作系统,接口丰富,开发评估快人一步!添加新账号1、使用adduser命令来添加新用户,用户名以industio为例,系统会提示设置密码以及其他信息,您可以根据需要填写或跳过,命令如下:root@id
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:14 142浏览
  •  万万没想到!科幻电影中的人形机器人,正在一步步走进我们人类的日常生活中来了。1月17日,乐聚将第100台全尺寸人形机器人交付北汽越野车,再次吹响了人形机器人疯狂进厂打工的号角。无独有尔,银河通用机器人作为一家成立不到两年时间的创业公司,在短短一年多时间内推出革命性的第一代产品Galbot G1,这是一款轮式、双臂、身体可折叠的人形机器人,得到了美团战投、经纬创投、IDG资本等众多投资方的认可。作为一家成立仅仅只有两年多时间的企业,智元机器人也把机器人从梦想带进了现实。2024年8月1
    刘旷 2025-01-21 11:15 633浏览
  • 临近春节,各方社交及应酬也变得多起来了,甚至一月份就排满了各式约见。有的是关系好的专业朋友的周末“恳谈会”,基本是关于2025年经济预判的话题,以及如何稳定工作等话题;但更多的预约是来自几个客户老板及副总裁们的见面,他们为今年的经济预判与企业发展焦虑而来。在聊天过程中,我发现今年的聊天有个很有意思的“点”,挺多人尤其关心我到底是怎么成长成现在的多领域风格的,还能掌握一些经济趋势的分析能力,到底学过哪些专业、在企业管过哪些具体事情?单单就这个一个月内,我就重复了数次“为什么”,再辅以我上次写的:《
    牛言喵语 2025-01-22 17:10 162浏览
  •     IPC-2581是基于ODB++标准、结合PCB行业特点而指定的PCB加工文件规范。    IPC-2581旨在替代CAM350格式,成为PCB加工行业的新的工业规范。    有一些免费软件,可以查看(不可修改)IPC-2581数据文件。这些软件典型用途是工艺校核。    1. Vu2581        出品:Downstream     
    电子知识打边炉 2025-01-22 11:12 119浏览
  • 嘿,咱来聊聊RISC-V MCU技术哈。 这RISC-V MCU技术呢,简单来说就是基于一个叫RISC-V的指令集架构做出的微控制器技术。RISC-V这个啊,2010年的时候,是加州大学伯克利分校的研究团队弄出来的,目的就是想搞个新的、开放的指令集架构,能跟上现代计算的需要。到了2015年,专门成立了个RISC-V基金会,让这个架构更标准,也更好地推广开了。这几年啊,这个RISC-V的生态系统发展得可快了,好多公司和机构都加入了RISC-V International,还推出了不少RISC-V
    丙丁先生 2025-01-21 12:10 499浏览
  • 高速先生成员--黄刚这不马上就要过年了嘛,高速先生就不打算给大家上难度了,整一篇简单但很实用的文章给大伙瞧瞧好了。相信这个标题一出来,尤其对于PCB设计工程师来说,心就立马凉了半截。他们辛辛苦苦进行PCB的过孔设计,高速先生居然说设计多大的过孔他们不关心!另外估计这时候就跳出很多“挑刺”的粉丝了哈,因为翻看很多以往的文章,高速先生都表达了过孔孔径对高速性能的影响是很大的哦!咋滴,今天居然说孔径不关心了?别,别急哈,听高速先生在这篇文章中娓娓道来。首先还是要对各位设计工程师的设计表示肯定,毕竟像我
    一博科技 2025-01-21 16:17 151浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦