驗(yàn)證升溫，硬件仿真器成大規(guī)模IC設(shè)計(jì)新寵

2012年EVE被Synopsys收購(gòu)，至此，三大EDA公司均涉足硬件仿真器。同時(shí)可見(jiàn)此市場(chǎng)整體呈上升的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

驗(yàn)證為何上升快

現(xiàn)在設(shè)計(jì)由很多IP幫助完成。隨著IP模塊化、功能復(fù)雜，做一個(gè)芯片越來(lái)越貴，甚至上百萬(wàn)美元一次。如何保證設(shè)計(jì)出的芯片性能是理想的？驗(yàn)證尤其是有質(zhì)量的驗(yàn)證的作用功不可沒(méi)。

“一次流片成功是最基本保證。你只要做過(guò)基本驗(yàn)證，芯片基本會(huì)動(dòng)作。”Mentor亞太區(qū)技術(shù)總監(jiān)李潤(rùn)華稱，“但是否按照你想象的去動(dòng)作？我們經(jīng)常看到這樣的現(xiàn)象，客戶早做出來(lái)芯片了，但遲遲推不到市場(chǎng)上，可能是硬件有缺陷，軟件正想辦法去彌補(bǔ)它。修改一次往往就是三～六個(gè)月時(shí)間。”

不像IC設(shè)計(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化了，驗(yàn)證還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化，因此可以看到驗(yàn)證還是較大的上升空間。另外，軟件在芯片中的比例和重要性上升，因?yàn)檎嬲纬刹町惢氖擒浖考夜居胁煌能浖椒ǎ呐逻\(yùn)行在同一硬件平臺(tái)上，各家軟件還是有差異的。還有，每個(gè)IP的驗(yàn)證也不是100%正確，假設(shè)每個(gè)IP有一個(gè)bug——約5%的缺陷，多個(gè)IP就是95%×95%×95%？？，整個(gè)系統(tǒng)的缺陷就不可忽視。

三種仿真各有特點(diǎn)

仿真主要有三種手段：軟件仿真（simulation）、硬件加速仿真器和FPGA仿真。軟件仿真的特點(diǎn)是debug（調(diào)試）方便，但速度較慢，目前只有KHz級(jí)別。而FPGA仿真速度最快、價(jià)格較便宜，但不知哪里出了問(wèn)題，像個(gè)瞎子，設(shè)計(jì)師要花很多時(shí)間找錯(cuò)；而且容量一大，速度就掉下來(lái)了。硬件仿真加速器不僅仿真速度快（通常MHz級(jí)）、容量大，也可debug，但價(jià)格是三種中最貴的。

三種仿真方法市場(chǎng)并存，各有各的好處，不能相互替代。例如中小規(guī)模的IC設(shè)計(jì)可以采用軟件仿真；在初始仿真時(shí)，可以先用FPGA發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題；而中大規(guī)模或多地點(diǎn)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的更適合用硬件加速器。

Mentor硬件加速器滿足億門IC設(shè)計(jì)

Mentor于2012年4月推出了高速多功能硬件加速仿真器——Veloce。Mentor產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)是首先有新的方法學(xué)——軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)；同時(shí)Mentor為Veloce專門設(shè)計(jì)的ASIC芯片有更大的容量，最大可容納5.12億門的ASIC設(shè)計(jì)，運(yùn)行速度高達(dá)MHz級(jí)別；Mentor不僅推產(chǎn)品，還幫客戶搭建強(qiáng)大的驗(yàn)證體系。

Mentor新的設(shè)計(jì)方法學(xué)強(qiáng)調(diào)軟硬件協(xié)同，其工具可以在單一環(huán)境知道硬件執(zhí)行到哪一步，軟件執(zhí)行到哪一行，RTL code在哪兒，因此調(diào)試效率高。在離線或異地Debug環(huán)境，通常效率不高；Mentor支持網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)和多用戶系統(tǒng)，方法是硬件加速的結(jié)果可以放在服務(wù)器上，因此不同地點(diǎn)的軟件工程師直接取資料。

在驗(yàn)證環(huán)境方面，Mentor本來(lái)擅長(zhǎng)物理驗(yàn)證，隨著Veloce的推出，Mentor環(huán)境可實(shí)現(xiàn)從功能到物理的所有驗(yàn)證。通過(guò)并聯(lián)Veloce，還可以實(shí)現(xiàn)10億門及以上的設(shè)計(jì)。