如何使用測(cè)試套件解決JEDEC-UFS堆棧驗(yàn)證的7大挑戰(zhàn)

如果您目前正在使用或考慮在下一個(gè)設(shè)計(jì)中使用 JEDEC UFS 協(xié)議，您可能會(huì)面臨一些驗(yàn)證挑戰(zhàn)。以下博客將討論 UFS 堆棧驗(yàn)證的 7 個(gè)最大挑戰(zhàn)。隨著人們開(kāi)始減少引腳數(shù)量和提高速度，基于 MPHY 的堆棧已經(jīng)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，并提供了越來(lái)越多的新應(yīng)用程序來(lái)利用 UFS 堆棧。UFS協(xié)議由于其更高的性能、效率、并發(fā)多任務(wù)處理、使用完整帶寬、安全性和可靠性以及更長(zhǎng)的電源壽命而迅速被采用。

UFS 堆棧驗(yàn)證挑戰(zhàn)

驗(yàn)證挑戰(zhàn)

讓我們從頂部開(kāi)始，順時(shí)針討論上面描述的挑戰(zhàn)。

HCI 通用寄存器 I/F

HCI（主機(jī)控制器接口）是 UFS 主機(jī)控制器中的寄存器編程，但允許用戶決定寄存器接口。這突出了保持鉤子的重要性，以便用戶使用簡(jiǎn)單的RegToBus和BusToReg轉(zhuǎn)換API將其UFS-Host-DUT集成到環(huán)境中。其次，將友好的UFS UPIU命令轉(zhuǎn)換為HCI寄存器/存儲(chǔ)器RD/WR指令也帶來(lái)了更多挑戰(zhàn)。

L1.5、L2、L3、L4 層的數(shù)據(jù)記錄

Synopsys 在中間層提供了 VIP 的獨(dú)特使用模型，可幫助用戶獨(dú)立驗(yàn)證 L1.5、L2、L3 或 L4 層的 DUT。這為我們提供了更好的分層數(shù)據(jù)流可見(jiàn)性。

復(fù)雜的重置方案

驗(yàn)證每個(gè)功能的突然重置，為熱重置和冷重置創(chuàng)建復(fù)雜的重置方案，并驗(yàn)證后重置前條件。主要挑戰(zhàn)是執(zhí)行任何正在進(jìn)行的進(jìn)程的突然重置，并使用嚴(yán)格的數(shù)據(jù)傳輸和 PMC 進(jìn)程檢查休息后同一進(jìn)程的重試。

數(shù)據(jù)鏈路層流控制

盡管有DME接口掛鉤，但UniPro具有中間層，即傳輸層，網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)鏈路層和物理適配器層。當(dāng)然，人們會(huì)驗(yàn)證從傳輸?shù)轿锢磉m配器層的數(shù)據(jù)流，反之亦然，但最具挑戰(zhàn)性的部分是當(dāng)控制 SAP 在兩者之間中斷這些流時(shí)，重要的是每一層都退出當(dāng)前進(jìn)程，然后稍后以優(yōu)雅的方式確認(rèn)下一個(gè)進(jìn)程。

眾所周知，對(duì)于給定的 TC0/TC1 幀，將從接收流量類幀的設(shè)備調(diào)度應(yīng)答幀?，F(xiàn)在有趣的一點(diǎn)是，協(xié)議沒(méi)有說(shuō)明何時(shí)調(diào)度AFC / NAC，因此驗(yàn)證應(yīng)該有旋鈕來(lái)控制超時(shí)期限內(nèi)AFC / NAC的調(diào)度，以避免任何PA_INIT過(guò)程。

其次，驗(yàn)證環(huán)境還應(yīng)檢查 DUT 是否正在清除數(shù)據(jù)鏈路層的所有幀緩沖區(qū)，這些緩沖區(qū)可能包含復(fù)位時(shí)的正常幀、重新傳輸?shù)膸涂刂茙?。這里的想法是重新調(diào)用尚未確認(rèn)的預(yù)重置幀。

創(chuàng)建在DL_PAUSE請(qǐng)求及其確認(rèn)期間可能存在中斷的方案。這種情況將驗(yàn)證數(shù)據(jù)鏈路和物理適配器層之間的數(shù)據(jù)流在進(jìn)入休眠狀態(tài)期間的正確暫停和恢復(fù)，或者啟動(dòng)PA_INIT進(jìn)程或 NAC 傳輸。

休眠進(jìn)程

在一個(gè)完整的 PMC 請(qǐng)求進(jìn)程生成中驗(yàn)證預(yù)休眠進(jìn)入和退出、具有 L4 數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹丿B休眠請(qǐng)求、休眠請(qǐng)求和 PMC 請(qǐng)求 PACP 幀的配置。

在休眠過(guò)程中，重要因素對(duì)協(xié)議指定的最短休眠時(shí)間的 DUT 進(jìn)行壓力測(cè)試，并在此時(shí)間段后立即退出。這些排除了遺漏的任何其他延遲，當(dāng)計(jì)時(shí)器超過(guò)所需的最小延遲時(shí)，可能會(huì)忽略這些延遲。

其次，在退出休眠時(shí)，數(shù)據(jù)鏈路層是否在PA_TActivate時(shí)間后正確取消暫停。這可以通過(guò)發(fā)送即時(shí)數(shù)據(jù)，然后休眠退出過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。

PMC 流程

驗(yàn)證電源模式從非常低的速度（如PWM_G1）更改為HS_G3。在這種情況下，MPHY 如何處理配置更改以及允許的最小和最大PA_SaveConfig計(jì)時(shí)器。在這種情況下，當(dāng) MPHY 以串行模式嵌入 UNIPRO 時(shí)，時(shí)鐘會(huì)從PWM_G1變?yōu)镠S_G3，從而確保 MPHY 內(nèi)部時(shí)鐘模型的穩(wěn)定性。在這里，UNIPRO規(guī)范中提到的最小SAVE配置時(shí)間（40ns）不足以滿足MPHY的需求。

當(dāng) DUT 中未通告功能本身的兼容性時(shí)，發(fā)出 PMC 請(qǐng)求時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況？我們?nèi)绾未_保如果此類請(qǐng)求是從 DUT 發(fā)起的并且得到遵守？如果遵循，則 PMC 是否與請(qǐng)求幀中的功能集一起發(fā)送。這種情況會(huì)檢查 DUT 的啟動(dòng)功能。

針對(duì) DUT 功能創(chuàng)建 PMC 請(qǐng)求，并在重試中創(chuàng)建不同的配置請(qǐng)求、PMC 進(jìn)程與 L4 數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹丿B等。以及稍后要討論的更多內(nèi)容。

多通道偏斜變化

由于它是一個(gè)多通道協(xié)議，另一個(gè)有趣的因素是處理數(shù)據(jù)多通道的對(duì)齊。

在多車道環(huán)境中生成隨機(jī)偏斜，車道-車道之間具有正負(fù)偏斜。

確保在PMC和Hibernate進(jìn)程之后以最少的配置時(shí)間進(jìn)行所有數(shù)據(jù)傳輸，特別是并以最大的傾斜啟動(dòng)下一個(gè)進(jìn)程。

新思科技 UFS 測(cè)試套件可應(yīng)對(duì)上述驗(yàn)證挑戰(zhàn)

為了應(yīng)對(duì)上述所有驗(yàn)證挑戰(zhàn)，Synopsys 提供了獨(dú)特的 UFS 測(cè)試套件解決方案。下圖描述了 UFS 堆棧中上述挑戰(zhàn)的理想解決方案。

UFS 主機(jī)測(cè)試套件框圖

用于 UFS-主機(jī) DUT 驗(yàn)證的 Synopsys 解決方案提供了將 UFS 主機(jī)控制器 DUT 集成到 UFS 主機(jī)測(cè)試套件中的簡(jiǎn)單步驟。上面的示例顯示了 AXI/APB 寄存器接口和到主機(jī)控制器的內(nèi)存接口的現(xiàn)成轉(zhuǎn)換模型。

其中一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別在于，Synopsys UFS VIP 可以配置為獨(dú)立的 HCI-VIP，它將 UPIU 序列信息轉(zhuǎn)換為寄存器讀/寫(xiě)或存儲(chǔ)器讀/寫(xiě)命令轉(zhuǎn)換，以“uvm_reg_item”接口的形式。這使得用戶更通用地使用UVM_REG_OBJECT并在已經(jīng)連接了 RAL 的現(xiàn)有環(huán)境中使用它。更有趣的是，解決方案應(yīng)該能夠提供所有必要的旋鈕來(lái)創(chuàng)建所有 UFS 流量，并在 VIP 充當(dāng) HCI 或 UFS 主機(jī)時(shí)重復(fù)使用相同的旋鈕。這樣，如果要將獨(dú)立的HCI嵌入到現(xiàn)有環(huán)境中，用戶就可以更輕松地維護(hù)測(cè)試環(huán)境。該解決方案清楚地描繪了 UFS 主機(jī) DUT 集成的干凈即插即用模型。通過(guò)“uvm_reg_item”接口為寄存器覆蓋提供簡(jiǎn)單的鉤子。

對(duì)于所有其他挑戰(zhàn)，如PMC、休眠過(guò)程、復(fù)位場(chǎng)景、數(shù)據(jù)鏈路層流控制、多通道偏斜變化，UFS測(cè)試套件解決方案提供了廣泛的序列集合，涵蓋了驗(yàn)證挑戰(zhàn)的所有棘手方面。

不同層的記分牌供用戶點(diǎn)擊，以防需要中間層記分板。在上圖中，記分牌顯示在UPIU級(jí)別以用于說(shuō)明。

審核編輯：郭婷