【原型验证】SoC原型验证环境介绍

SoC 原型验证环境说明

前言

最近招聘的时候，有很多校招生在询问，原型验证主要的工作内容是什么？使用的语言又是什么？主要操作的平台是什么？未来的职业发展又是什么样子的？。。。。

这里呢，笔者就原型验证平台先做一个简要的说明，至于其它问题，后续有时间了再慢慢撰写；

验证流程

在说相关验证平台的时候，这里简单对验证流程做一个简要的说明，后面有机会再展开描述：

System Design后，Design会交付代码给到DV 验证团队（design verification/System Level Verification），DV验证完成后交付RTL给到原型团队（或者平台团队）进行硬件验证平台的版本迭代，而这里说的验证版本，即是原型同学需要验证的标的~，即基于某个RTL综合的FPGA/Emulation版本进行SOC的原型验证；

软件平台

软件平台指代的是平时我们工作的时候，主要使用的一些相关软件、应用工具，比如操作系统，开发语言等等；在说这个之前，大家可以看看原型验证招聘的基本要求：

从上大家已经可以了解到原型验证工程师在平时工作中，会使用到哪些工具：

• 汇编/C/C++/shell/python , 这个是基本功，原型验证的主要用例开发也是基于汇编以及C来进行的，可能部分自动化平台比如jenkin还会涉及到shell以及python；

• Linux/RTOS/Vxworks/AutoSar.... ：操作系统应该也是基本功，在工作中，原型的同学会针对各个不同的硬件模块进行驱动开发，而驱动可能运行在linux或者baremater的操作系统上；

当然以上，只是基本要求，事实上目前很多大型SOC的设计公司，要求原型的同学能够自己看懂RTL代码，电路图等等，团队内有时候自嘲说，原型的同学是DV+原型+软件，三位一体，打三分工，拿一分钱。

但是从能力图谱上来说，原型的同学成长的广度是远远高于其他岗位的，因为他能够接触到的知识圈非常丰富（PS，下限也非常低，笔者见过10多年工作经验的还只是会配置寄存器，写写简单驱动~~）

不得不说，从业生涯中，看到过原型的同学转岗做架构师、DV验证、软件开发、软件测试、FAE、流程质量、HR以及项目经理等等的，求职范围非常之大~~~

也有做验证经理、项目经理较多，因为原型验证对于项目的把控能力，风险意识都非常的有经验。

硬件平台

大家在网上看到原型验证岗位的时候，一般前面都会带FPGA关键字，好像原型只有FPGA验证平台一样，事实上，在一些大型公司里面，FPGA只是原型验证平台之一。

原型还有一个重要的验证平台是Emulation，以及某些公司会有功能级别的底软开发平台，比如Qemu/fastmodel等，这里我会简要的对FPGA/Emulation进行一些简单的对比：

总结起来：

• FPGA 更多的是进行模块级功能验证，压力验证，长稳验证以及兼容性验证，

• PXP上更多的进行全系统的压力验证，性能验证，功耗验证以及FPGA上的问题复现定位;

FPGA 平台对比

亚科鸿宇VeriTiger

优势

• 1.便宜；

不足

• 调试手段比较单一，不支持RTL Debug；
• 无自动化Partition工具，需要手动Partition（很重要，手动partion需要解决的问题非常多，也容易引入额外的问题）

S2C Single VU440

优势

• 平台按可扩展性还不错；
• 子板丰富并且价格便宜。
• 价格也相对便宜

不足

• 有高级的调试工具和Partition工具，但是这些EDA工具的性能和易用性待检验；
• 宣传的可扩展性，没有实际检验过

Synopsy HAPS-100

优势

• Synopsys的工具（Synplify、Identity和Protocompiler）对HAPS-100平台原生支持，EDA易用，生态好
• Synopsys IP的FPGA验证环境一般都是针对HAPS平台设计，有配套的IP开发套件（IPK,IP Prototyping Package），能有效缩短接口类IP的调试周期；
• 调试手段多样，抓取波形也很方便；
• 有自动化的Partition工具，多板级联方案成熟。

不足

• 主板、子板死贵死贵的，每年的维保费也死贵
• 维修很不方便，有可能寄送国外
• 地缘政治问题，某些公司可能用不了

比如现在的公司，没有这个东西，只能买板卡，自己制造平台。

综合来看，绝大部分的公司最后其实还是会选择 Synopsy HAPS-100，因为项目进度往往是第一考虑的原因，否则很多时候，都在定位平台的问题，为平台买单，当然有实力的公司也会自研，基本上成本只要HAPS的1/5；

Emulation平台对比

Emulation的价格更是死贵死贵的（Cadence 1cluster的价格每个月100-150万美金左右），所以在很多时候，需要24小时都安排相关的测试任务;

业界目前比较常见的几个Emulation平台：

Cadence公司：Palladium

上图，介绍了Palladium Z2以及Palladium X2，X2更像一个大型的FPGA，可以拥有更高的频率（5M~15MHZ），但是又能支持同比降频，也能类似Z2测试性能，但是定位问题起来略微不太方便，更适合做整体的原型业务的部署测试；

Palladium 在很多企业用的比较广泛，据笔者所知，华为、平头哥、中兴都是用的Palladium 平台；

Synopsys公司：ZeBu

ZeBu更像一个大型的FPGA池化阵列，有点像Palladium X2，性能比Palladium 略高，但是定位问题跟FPGA一样并不太方便，笔者的公司曾经试用过zebu2，但是效果一言难尽，在稳定业务的性能输出上，因为速度问题，比较有优势 ，但是出现问题定位的时候，就极其不太方便；

但是Zebu有一个比较大的优势，对于自家的很多IP的model兼容性非常好，可以在design上面轻松接入非常丰富的S家的IP，对整个SOC的验证是相对方便的；

芯华章HuaEmu E1

• 优点：便宜 ， 国产可控
• 缺点：宣讲的时候讲的功能挺好的，还没有试用过，未知

小结

总体来说，Emulation+FPGA 配合上原型的验证特点，是构建原型完备的验证方法学的基础，当然在不同的公司对于Emulation+FPGA 的开发程度不一样，

比如笔者所在的公司会针对原型验证的完备性，是必须在相关工具、方法、脚本处理上做非常多的工作，工欲善其事必先利其器，以达到验证闭环、加快验证效率的目的。