FPGA验证之SystemVerilog+UVM

[转载]https://blog.csdn.net/lijiuyangzilsc/article/details/50879545

 

 

数字芯片和FPGA的验证。主要是其中的功能仿真和时序仿真。

验证中通常要搭建一个完整的测试平台和写所需要测试用例。而verilog这种硬件描述语言是出于可综合成电路的目的设计出来的，所以它在书写测试平台和测试用例是不够方便的（测试平台和用例不需要综合成电路）。而SV正是由于它不需要满足可综合性，所以它变得非常灵活，它引入了面向对象语言的概念。在验证方面，如果说verilog是C语言的话，那SV就是C++，他不光有verilog的所有特性，还有自身面向对象的特性。如果你了解一点面向对象的概念的话，应该能够更好地理解其中的差异。

但说到底SV实际上只是一种语言，它撑不起现在芯片庞大的验证规模。就像英语，你光知道词汇和语法是不够的。你需要一种模版，来让行文变得容易、流畅和优美，来应付各种复杂的场景。SV这种语言之上的就是UVM、OVM等方法学。

说是叫方法学，其实UVM更像是一种库。你调用这种库的时候，就可以使用库中各种写好的函数。更棒的是，你可以使用它预设好的成熟的框架体系。这样大量的测试平台所需要的代码都可以复用，作为验证工程师，你只需要集中注意力去设计你所需的测试用例，考虑会发生故障的情形就可以了。

 

 

 

SystemVerilog，ASIC front end verification 本质上还是仿真，需要提供输入。SV能够跟方便编写输入源，控制激励在不同时钟周期的变化，C只是一个辅助处理特殊任务函数。 C/systemC很多情况下用来编写对照模型 计算对照参数，但是testbench还是基于SV的，而且TB需要Fcov/ Assertion， SV更方便。工业界流行的验证方法UVM OVM在ASIC验证上大多数也是由SV实现的。

 

 

C++的继承、多态是基础～SystemC是C++的一个类库，是在C++面向对象基础上实现了一个任务调度的kernel，再在其基础上构建interface/port/channel等数据结构，之上还有TLM2.0，scv2.0！因为sc本身就是C++，所以它与系统软件联合建模验证架构没有任何障碍～
SystemVerilog主要适用于模块级/IP级验证，但感觉与上层软件衔接的流畅度没有SC好！虽然sv实现了UVM思想，但还是没有充分体现UVM的统一二字～这一点有点硬伤～
SC的UVM库马上就要推出了～后面就有得一瞧了～如果综合工具再给力一点，使用SC描述IC前段设计、验证的所有阶段也不是不可能～
其实学什么都是相通的～关键是要贴合项目去实践。如果有大量的项目来喂你，效果会很好～^_^

目前的IC验证都是用SystemVerilog语言+UVM验证方法学，C偶尔用来辅助编写参考模型或者进行软硬件协同仿真。所以学习SV和UVM就可以了，当然最好再学点Verilog的设计知识，这样验证工作会做的比较完善。

 

 

 

 

从刚接触System Verilog以及后来的VMM，OVM，UVM已经有很多年了，随着电子工业的逐步发展，国内对验证人才的需求也会急剧增加，这从各大招聘网站贴出的职位上也可以看出来，不少朋友可能想尽快掌握这些知识，自学是一个好办法，我结合自己的亲身经历和大家谈谈初学者如何能尽快入门，继而成为一名合格的IC验证师。

 

1.首先来谈谈仿真工具，无非就是Synopsys,Cacence Mentor三大公司的vcs, incisive, modelsim,其实还有些稍小一些公司象aldec公司的Riviera-PRO也不错，如果能接触到这些工具，再能有水平比较高的人提供一些指点就方便多了。如果手头没有工具，则要自己考虑在UNIX上安装合适的工具，这我就不多说了，大家都懂的，哈哈。如果你也不会或者不愿意安装工具那么可以去这里EDA-playground看看，可以在线直接仿真出结果，如果你的网速比较快，这也不失为一个好注意。

 

2.现在市面上的参考资料比前几年多多了，不能简单地说是良莠不齐，至少要找到适合与自己当前情况的资料。不要东看看西瞅瞅，因为包含的内容太多了，当你搞懂这一块的时候另一块可能忽略了或者遗忘了，所以最好认真专注于一两本书籍，千万不要贪多，我推荐以下几本：

如果Verilog基础不好，应该加紧学习，毕竟是SystemVerilog的基础，夏宇闻编写的Verilog数字系统设计教程是首选。首先accellera的UniversalVerification Methodology User's Guide还是要读一读的，虽然写的不生动，毕竟只是一个说明书。有关SystemVerilog的书籍市面上不多，Synopsys 的chrisspear10年前所著的《SystemVerilog for Verification》现在看来依然不错。前几年Cadence的kathleenA Meade写了一本《A Practical Guide to Adopting the UniversalVerification Methodology(UVM)》，里面配有大量实际验证中的例子，很有价值。这本身出版后反映不错，所以有了后来的另一本书AdvancedVerification Topics主要介绍混合信号，低功耗，以及多语言验证问题，有兴趣的朋友可以参考一下。三大公司中的MentorGraphics也贡献了《VERIFICATION METHODOLOGY ONLINECOOKBOOK》。国内新出版的《UVM实战》也很有影响，不过它的第二部也就是源代码部分实用性不大，就此我曾经询问过UVM的communitymember中的高人，他们都不推荐去研读代码，因为其中有不少东西涉及到各公司以及各大用户中的很多苟且之事，很多说不定下一版本就会更改甚至取消，和我们使用UVM验证环境的工程师没有多大的关系。很多公司对设计工程师的assertion有要求，其实设计工程师自己写的断言往往比验证工程师更实用，《A Practial Guide for SystemVerilog Assertions》也有中文版，例子和翻译都不错。

 

3.我想鼓励初学者的是不要被厚厚的说明书给吓一跳，主要是掌握基础概念。SystemVerilog中除了受限随机，功能覆盖率等以外，数据类型，运算符，类的概念都和C++类似，这些也往往是面试中的重点。相比SystemVerilog，UVM中的内容要少些但是牵扯到不少面向对象设计中比较专业的问题象factory,callback等，这需要通过仔细分析代码来理解。总之，从基本概念入手不要妄图一下子把所有问题都搞清楚，虽然不经过多年实际工作项目的考验是无法真正掌握这些内容的，但是不排除经过短期的训练迅速获得敲门砖的可能。

 

4.其它资料，包括一些网站和论坛，像本站就有海量的资料，UVM的官方网站VerificationAcademy有UVM的介绍和视频，甚至还可以就一些比较专业的问题向committeemember咨询。

 

 

下面的链接是一个写的不错的基于UVM的FPGA验证例子，共勉：http://www.cnblogs.com/bettty/p/5285785.html