AMBA：將所有內(nèi)容拼接到ACE您的測(cè)試

用于片上系統(tǒng) （SoC） 中功能塊連接和管理的 ARM? AMBA4? 規(guī)范現(xiàn)在具有支持多核計(jì)算的高級(jí)可擴(kuò)展接口 （AXI） ? 一致性擴(kuò)展 （ACE ?）。ACE 規(guī)范支持跨多核處理器群集的系統(tǒng)級(jí)緩存一致性。在規(guī)劃此類系統(tǒng)的功能驗(yàn)證時(shí)，這些一致性擴(kuò)展帶來(lái)了自己的復(fù)雜挑戰(zhàn)，例如系統(tǒng)級(jí)緩存一致性驗(yàn)證和緩存狀態(tài)轉(zhuǎn)換驗(yàn)證。在任何給定時(shí)間，驗(yàn)證 ACE 互連是否可以在系統(tǒng)中的不同 ACE 主節(jié)點(diǎn)之間保持緩存一致性非常重要。隨著硬件中的一致性支持以及相關(guān)的支持協(xié)議，系統(tǒng)和底層組件的復(fù)雜性大大增加。因此，這種系統(tǒng)的核查面臨若干挑戰(zhàn)。讓我們掌握對(duì)激勵(lì)生成基礎(chǔ)設(shè)施的要求，以驗(yàn)證緩存一致性系統(tǒng)。

基于 AMBA ACE 互連的系統(tǒng)可以通過(guò)相干互連連接各種主站和從站。每個(gè)主組件和從組件都可以單獨(dú)支持完整的 ACE、ACE-Lite?、AXI4? 或 AXI3? 協(xié)議，并且可以使用不同的總線寬度或時(shí)鐘頻率。不同的排列涉及以下參數(shù)：緩存狀態(tài)、事務(wù)類型、突發(fā)長(zhǎng)度和大小、偵聽(tīng)機(jī)制、偵聽(tīng)緩存狀態(tài)、偵聽(tīng)響應(yīng)、對(duì)推理獲取的支持、對(duì)偵聽(tīng)過(guò)濾的支持以及用戶指定的互連調(diào)度。

所有這些交叉組合導(dǎo)致了非常大的驗(yàn)證空間，從而產(chǎn)生了四個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)：

生成映射到所有這些的激勵(lì)包括，確保每個(gè)單獨(dú)的主、從或互連與其支持的協(xié)議完全兼容;

確保啟動(dòng)主存儲(chǔ)器、偵聽(tīng)主存儲(chǔ)器和從主存儲(chǔ)器之間所有可能的并發(fā)訪問(wèn)組合都經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，并符合ACE規(guī)范;

確保涵蓋所有用戶特定的功能并按預(yù)期工作;和

確保核查的完整性

您如何創(chuàng)建一個(gè)可以處理所有這些的刺激發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施？

在這里，我們嘗試向您展示如何做到這一點(diǎn)？這個(gè)想法是確保您擁有所有正確的構(gòu)建塊，并逐步組織它們并將它們拼接在一起以獲得您需要的東西。

我們?cè)赩C驗(yàn)證IP（VIP）中所做的非常相似：我們從一些久經(jīng)考驗(yàn)的原生SystemVerilog UVM原子序列開(kāi)始，并逐步轉(zhuǎn)向創(chuàng)建復(fù)雜的序列。鑒于 UVM 提供的功能，將低級(jí)、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證或驗(yàn)證的方案拼接在一起以創(chuàng)建更復(fù)雜的方案要方便得多。無(wú)需在序列主體中創(chuàng)建扁平化實(shí)現(xiàn)，可以創(chuàng)建分層或嵌套序列以利用之前創(chuàng)建的基本序列。這可以上升到多個(gè)層次結(jié)構(gòu)級(jí)別，因此可以收斂以滿足最復(fù)雜方案的要求。

隨著多個(gè) ACE 組件的復(fù)雜性增加，可能需要跨多個(gè)序列器和驅(qū)動(dòng)程序協(xié)調(diào)序列。這些都是通過(guò)虛擬序列和序列器實(shí)現(xiàn)的。從刺激生成的角度來(lái)看，另一個(gè)重要功能是序列的分組和分層序列的創(chuàng)建。在UVM中，相似的序列可以組合到一個(gè)序列庫(kù)中。使用 UVM 基類，您可以創(chuàng)建庫(kù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)允許通過(guò)庫(kù) API 將任何序列注冊(cè)到序列庫(kù)。在仿真中選取庫(kù)后，默認(rèn)功能會(huì)導(dǎo)致選取并執(zhí)行隨機(jī)數(shù)量的序列。因此，AXI VIP附帶的序列庫(kù)可以用作滿足用戶要求的起點(diǎn)。

可以通過(guò)更改關(guān)聯(lián)配置類的參數(shù)來(lái)修改序列庫(kù)的默認(rèn)模式。因此，可以拾取特定數(shù)量的序列，啟用隨機(jī)循環(huán)序列，以及編程用戶定義的序列執(zhí)行。

為序列庫(kù)創(chuàng)建自定義規(guī)則不僅有助于簡(jiǎn)化不同仿真中的多個(gè)序列，還有助于避免冗余，并逐步實(shí)現(xiàn)所有有趣的系統(tǒng)級(jí)場(chǎng)景的融合。因此，無(wú)需編寫多個(gè)測(cè)試，我就可以通過(guò)虛擬序列器跨多個(gè)序列庫(kù)、跨不同接口創(chuàng)建自定義序列執(zhí)行，從而生成激勵(lì)管理設(shè)置，有助于更快地滿足所有激勵(lì)生成要求。在某些情況下，序列必須知道功能配置，以便根據(jù)系統(tǒng)級(jí)要求進(jìn)行重新配置。VC VIP 利用 UVM 資源機(jī)制提供的大部分功能，在 ACE 環(huán)境中提供可配置性和復(fù)雜的激勵(lì)生成要求。通過(guò)資源機(jī)制啟用的可配置性本身就是一個(gè)非常有趣的話題，我可以在后續(xù)文章中討論它。

在這里，我有一個(gè)示例，展示了如何使用序列集合創(chuàng)建自定義序列生成要求。讓我們以需要驗(yàn)證與 Readclean 事務(wù)關(guān)聯(lián)的所有緩存行狀態(tài)的情況為例。（“ReadClean 是一個(gè)讀取事務(wù)，用于可與其他主節(jié)點(diǎn)共享的內(nèi)存區(qū)域。保證 ReadClean 事務(wù)不會(huì)將更新主內(nèi)存的責(zé)任傳遞給啟動(dòng)主服務(wù)器。通常，ReadClean 事務(wù)由想要獲取緩存行的干凈副本的主節(jié)點(diǎn)使用，例如具有直寫緩存的主節(jié)點(diǎn)。那么，您如何發(fā)起此類交易？

ReadClean 事務(wù)需要緩存行初始化，然后是緩存行失效，然后是基本的 Readclean。讓我們看看你有什么作為構(gòu)建塊。首先，采用“緩存行初始化”序列，該序列將主緩存及其對(duì)等方緩存的緩存行狀態(tài)初始化為一組隨機(jī)但有效的狀態(tài)。這可確保驗(yàn)證由主服務(wù)器啟動(dòng)的一致事務(wù)的所有不同緩存行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。這將需要一個(gè)序列，該序列將寫入啟動(dòng)主服務(wù)器本地緩存。數(shù)據(jù)現(xiàn)在在本地緩存中是臟的。隨后，另一個(gè)主節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)“寫入”內(nèi)存?，F(xiàn)在，本地緩存中的數(shù)據(jù)是干凈的，緩存中的數(shù)據(jù)與內(nèi)存中的數(shù)據(jù)匹配。接下來(lái)是“BasicReadShared”，它將通過(guò)從啟動(dòng)主服務(wù)器獲取干凈的數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)讀入每個(gè)主服務(wù)器的本地緩存中。然后，您將需要一個(gè)使主節(jié)點(diǎn)的緩存行無(wú)效的序列。這將是緩存行失效序列。 對(duì)于非推理負(fù)載事務(wù)，可能需要這樣做。最后，你需要有一個(gè)基本的 Readclean 序列：

可以使用嵌套序列和虛擬序列模擬完整的驗(yàn)證場(chǎng)景。使用分層方法，無(wú)論任何場(chǎng)景生成需求有多復(fù)雜，對(duì)任何場(chǎng)景生成需求進(jìn)行建模都變得相對(duì)容易。這種方法與虛擬序列結(jié)合使用時(shí)有助于跨多個(gè)接口利用此功能，并且在系統(tǒng)上下文中高度相關(guān)，如上所示。因此，作為庫(kù)一部分的多個(gè)虛擬序列可以執(zhí)行從不同主站到同一從站或不同從站的不同順序相干事務(wù)的組合。

隨著協(xié)議復(fù)雜性的不斷增加和發(fā)展，驗(yàn)證協(xié)議所需的基礎(chǔ)設(shè)施也需要在復(fù)雜性上擴(kuò)大規(guī)模。UVM等高級(jí)方法一直在不斷發(fā)展，以滿足許多復(fù)雜的要求。驗(yàn)證基本緩存一致性系統(tǒng)本身就具有挑戰(zhàn)性。ACE 協(xié)議帶來(lái)的額外復(fù)雜性對(duì)所使用的驗(yàn)證方法提出了很高的要求。UVM 庫(kù)提供的序列生成、分布式相位和配置管理以及最新更新（可通過(guò) UVM-1.2 庫(kù)獲得）的功能可以使 VIP 實(shí)施利用這些功能來(lái)滿足不同系統(tǒng)中的驗(yàn)證要求。

審核編輯：郭婷