具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明公开的面向AMBA总线架构芯片的性能验证系统及应用作进一步详细说明。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

需说明的是，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所述的或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

实施例

本发明提供了一种面向AMBA总线架构芯片的性能验证系统。所述系统包括UVM验证平台和待测SoC。

所述待测SoC内部采用AMBA总线作为片上通信的总线架构，待测SoC中集成有IP模块，在待测SoC端利用AMBA的VIP组件搭建前述UVM验证平台。

作为典型方式的举例，一个基于AMBA总线的SoC 的AMBA总线类型可以包括AHB(Advanced High performance Bus)系统总线、APB(Advanced Peripheral Bus)外设总线和AXI（Advanced eXtensible Interface）总线。SoC中所有的模块均为SoC上的逻辑模块，具体设置时，可以选择AMBA AXI总线作为处理器与外设相连的一级总线、 选择 AMBA AHB总线作为片上本地总线、选择 AMBA APB 总线连接低速设备。本实施例中，对于AMBA AXI总线、AMBA AHB总线和AMBA APB 总线上挂载的IP模块，UVM验证平台上可以分别设置有对应的AMBA AXI总线驱动、AMBA AHB总线驱动和AMBA APB总线驱动。

所述AMBA的VIP组件根据协议规范的细节来验证设计。它可以生成全面的测试激励，验证不同的接口及标准总线协议，缩短SoC验证和增加测试覆盖率。具体的，VIP可以包括测试案例（test case）、驱动程序、配置组件、特定接口的测试计划，以及连接到测试台中DUT以仿真或验证IP或SoC设计的测试组件等。测试案例（test case）通过system verilogprogram的方式实现。AMBA总线的VIP组件可以包括AMBA主VIP（即Master VIP）和AMBA从VIP（即Slave VIP），参见图1所示，示例了包括AMBA Master VIP0，AMBA Master VIP1，……，AMBA Master VIPn，以及AMBA Slave VIP0，AMBA Slave VIP1，……，AMBA Slave VIPn的VIP组件，其中，n为大于等于1的整数。

所述UVM验证平台被配置为：获取约束文件，所述约束文件用于配置前述IP模块的总线接口数据的读写操作参数信息；根据前述约束文件产生随机读写传输包，将生成的读写传输包发送至前述IP模块的主VIP（即Master VIP）后，通过该主VIP模拟AMBA总线行为并监测AMBA总线上的传输数据，参见图1所示。

在监测过程中，通过总线监控器（即bus monitor）模块监测AMBA总线上的IP模块的数据带宽信息后，将获取的数据带宽信息与该AMBA总线的总带宽进行比对，以判断是否需要调整前述IP模块的设计参数或者调整前述待测SoC的总线架构。如果需要调整，则更改IP模块设计以改变IP特性或者更改SoC总线架构，然后基于更改后的设计重新通过UVM验证平台进行验证，如此重复直至满足需求。

本实施例中，判断是否需要调整前述IP模块的设计参数或者调整前述待测SoC的总线架构的步骤具体可以如下：获取AMBA总线上的所有IP模块的数据带宽值，将各IP模块的数据带宽进行和运算后获得模拟带宽总和Bsum。比对前述模拟带宽总和Bsum与该AMBA总线的总带宽Ben的大小。当模拟带宽总和Bsum小于等于总带宽Ben时，判定IP模块的设计符合要求，无需调整前述IP模块的设计参数或者待测SoC的总线架构。当模拟带宽总和Bsum大于总带宽Ben时，判定IP模块的设计不符合要求，需要调整前述IP模块的设计参数或者调整前述待测SoC的总线架构。

本实施例中，对应所述待测SoC还可以设置有约束文件生成单元。

所述约束文件生成单元被配置为：获取IP模块的数据流特性后，将对应的读写操作参数信息存储到具有通用格式的模板文件中，并将所述模板文件通过约束编译脚本生成前述约束文件。

所述数据流特性具体可以包括IP模块名称、总线接口类型和总线接口数据的读写操作参数。

所述读写操作参数可以包括数据、地址、读写类型、读写比例、读或写操作中的突发长度及占比信息等。对应的，根据前述约束文件产生随机读写传输包中可以包括数据、地址、读写类型、读写比例、读或写操作中的突发长度及占比信息。

参见图2所示，所述模板文件优选为excel文件，通过excel表格记载IP模块的设计参数信息。所述约束编译脚本优选为python脚本。

优选的，所述excel文件的数据结构被配置为图3所示格式，此时，表格的预设字段包括模块名称字段、读/写类型字段、各突发长度的占比字段。

作为举例，假设待测SoC中集成有模块A1，所述模块A1为AXI总线接口类型。

首先，根据芯片应用场景，划分IP模块的数据流特性需求。具体的，对于具有历史仿真数据的IP模块（通常为第三方IP模块或者以往自研IP模块），可以根据历史仿真数据给出数据流特性；如果是无历史仿真数据的IP模块（通常为新研发IP模块），则可以由用户制定数据流特性需求，根据该需求获取IP模块的总线端口数据流特性。如此，可以根据芯片应用场景需求来细化IP模块的数据流特性需求。

作为举例，比如前述A1模块为具有历史仿真数据的IP模块（通常为第三方IP模块或者以往自研IP模块），对历史仿真数据进行分析后可以得到模块A1的数据流特性——即AXI传输的数据特性，其中包括模块A1的总线接口数据的读写操作参数信息。作为举例，比如得到的传输数据的读写比例为6:4。在读操作中，突发长度（即Burst_len）范围为1-16，其中，Burst_len为16的占比为73%，Burst_len为8的占比为25%，Burst_len为4的占比为1.8%，Burst_len为1的占比为0.2%，其余Burst_len占比为0%。在写操作中，Burst_len范围也为1-16，其中，Burst_len为16的占比为68%，Burst_len为8的占比为28%，Burst_len为4的占比为3%，Burst_len为1的占比为1%，其余Burst_len占比为0%。

获取上述数据特性后，将前述读写操作参数信息写入到预设的excel表格中，参见图3所示；然后通过python脚本生成约束文件后，将约束文件提供给UVM验证平台。

UVM验证平台利用上述约束文件，进行读写传输包（transaction）的随机化以生成随机读写传输包（transaction）。然后，将生成的读写传输包（transaction）发送至对应前述A1模块的Master VIP（主VIP，通过该Master VIP实现在系统总线（bus）上传输数据模拟。在模拟过程中，通过总线监控器（bus monitor）模块获取AXI总线（AXI bus）信息以计算数据带宽，并对数据带宽进行分析以判断当前的芯片（待测SoC）的设计是否符合要求。

具体的，通过总线监控器模块获取AXI总线上的IP模块的数据带宽信息后，将获取的数据带宽信息与该AXI总线的总带宽进行比对，以判断是否需要调整前述IP模块的设计参数或者调整前述待测SoC的总线架构。

作为举例，比如图2中的AXI总线上IP模块包括前述模块A1，以及其他IP模块：模块A2,……，AN，其中，N为大于等于2的整数。作为举例，比如N=3，即包括模块A1，模块A2和模块A3，各模块对应的数据带宽分别为带宽A1，带宽A2，带宽A3，对AXI总线上各IP模块的数据带宽进行和运算后，可以获得模拟带宽总和Bsum=带宽A1+带宽A2+带宽A3, 将模拟带宽总和Bsum与AXI总线的总带宽Ben进行比较。当模拟带宽总和Bsum大于总带宽Ben时，判定IP模块的设计不符合要求，需要调整前述IP模块的设计参数或者调整前述待测SoC的总线架构。

最后，基于更改后的设计重新通过UVM验证平台进行验证，如此重复直至满足需求。此时，对应所述待测SoC还可以设置有IP模块设置单元和SoC总线架构设置单元。所述IP模块设置单元用于采集IP模块的设计参数信息。所述SoC总线架构设置单元用于采集SoC的系统总线架构的设计参数信息。

所述约束文件生成单元与IP模块设置单元连接。所述IP模块设置单元被配置为：采集到用户对IP模块的设计参数信息的调整时，获取调整后的IP模块的设计参数信息并发送至约束文件生成单元。

所述约束文件生成单元在接收前述调整后的IP模块的设计参数信息后，能够生成新的约束文件，并将新的约束文件发送至UVM验证平台中以对调整后的IP模块设计进行验证。

所述SoC总线架构设置单元与UVM验证平台连接。所述SoC总线架构设置单元被配置为：采集到用户对系统总线架构的设计参数信息的调整时，获取调整后的系统总线架构的设计参数信息并发送至UVM验证平台。

所述UVM验证平台接收前述调整后的系统总线架构的设计参数信息后，能够更新总线架构的参数信息并触发验证。

本发明在SoC端利用AMBA 的VIP组件建立UVM验证平台模拟SoC总线架构。具体的，首先根据IP模块对应的特性需求，对数据包（transaction）进行约束随机化后，发送到对应IP模块的主VIP上模拟IP总线的行为，实现了对IP总线行为的快速建模；然后，再通过仿真案例（case）验证系统设计是否满足需求。

上述技术方案，可以用于芯片设计开发初期的芯片性能特性评估以缩短研发周期，并降低系统风险。可选的，所述UVM验证平台可以包括VIP验证模式和RTL验证模式，根据用户或系统的模式切换指令进行模式切换。如此，在芯片设计开发后期，IP模块完成之后，可以在IP 本地端（local）上验证IP模块的设计是否满足需求。当 IP模块需要在SoC总线架构上以实际场景运行，验证平台还可以自动将VIP模式切换成RTL模式，在RTL模式下运行实际的场景案例（case）。

本发明的另一实施例，还提供了一种面向AMBA总线架构芯片的性能验证方法。所述方法包括如下步骤：

S100，在待测SoC端利用AMBA的VIP组件搭建UVM验证平台，所述待测SoC内部采用AMBA总线作为片上通信的总线架构，待测SoC中集成有IP模块；

S200，获取前述IP模块的设计参数信息并生成约束文件，将约束文件发送至前述UVM验证平台；所述约束文件用于配置前述IP模块的总线接口数据的读写操作参数信息；

S300，根据前述约束文件，UVM验证平台产生随机读写传输包，将生成的读写传输包发送至前述IP模块的主VIP后，通过该主VIP模拟IP总线行为并监测AMBA总线上的传输数据。

S400，在监测过程中，通过总线监控器模块获取AMBA总线上的IP模块的数据带宽信息后，将获取的数据带宽信息与该AMBA总线的总带宽进行比对以判断是否需要调整前述IP模块的设计参数或者调整前述待测SoC的总线架构。

判定不需要调整时（即满足性能需求），结束验证。判定需要调整时（即需满足性能需求），则更改IP模块设计以改变IP特性或者更改SoC总线架构，然后返回执行前述步骤S200，基于更改后的设计重新通过UVM验证平台进行验证，如此重复直至满足性能需求。

本实施例中，优选的，判断是否需要调整前述IP模块的设计参数或者调整前述待测SoC的总线架构的步骤可以如下：

获取AMBA总线上的所有IP模块的数据带宽值，将各IP模块的数据带宽进行和运算后获得模拟带宽总和Bsum；

比对前述模拟带宽总和Bsum与该AMBA总线的总带宽Ben的大小；当模拟带宽总和Bsum小于等于总带宽Ben时，判定IP模块的设计符合要求，无需调整前述IP模块的设计参数或者待测SoC的总线架构；当模拟带宽总和Bsum大于总带宽Ben时，判定IP模块的设计不符合要求，需要调整前述IP模块的设计参数或者调整前述待测SoC的总线架构。

本实施例中，在步骤S100之前还可以包括步骤：根据芯片应用场景划分IP模块的数据流特性需求。具体的，对于芯片中具有历史仿真数据的IP模块，获取历史仿真数据提供的数据流特性信息后，与预设的数据流特性需求进行比对，判定二者符合时，在前述历史仿真数据中获取该IP模块的总线端口数据流特性；对于无历史仿真数据的IP模块，采集用户制定的数据流特性需求，根据该需求获取IP模块的总线端口数据流特性。

其它技术特征参考在前实施例，在此不再赘述。

在上面的描述中，本发明的公开内容并不旨在将其自身限于这些方面。而是，在本公开内容的目标保护范围内，各组件可以以任意数目选择性地且操作性地进行合并。另外，像“包括”、“囊括”以及“具有”的术语应当默认被解释为包括性的或开放性的，而不是排他性的或封闭性，除非其被明确限定为相反的含义。所有技术、科技或其他方面的术语都符合本领域技术人员所理解的含义，除非其被限定为相反的含义。在词典里找到的公共术语应当在相关技术文档的背景下不被太理想化或太不实际地解释，除非本公开内容明确将其限定成那样。本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。