VMM验证方法在AXI总线系统中的实现

(data object)、数据传输管道(channel)、回调函数集(callback)、配置总集(dut_cfg与sys_cfg)、覆盖率统计部件，以及联接并集成以上所有部件的环境对象(environment object)，如图2中所示。

图2：在测试平台中使用验证IP可大为降低工作量。

VMM中各个部件的使用，可参看Synopsys与ARM共同出版的手册。

2. 评估标准

该研究所之前的验证工作均采用高级验证语言Vera，使用SystemVerilog则是第一次。VMM方法的引入，究竟能在多大程度上提高验证效率？该项目既是实际工作又是一次评估。

我们设定预期值，是基于以下几点考虑：

a. 建立一个范例平台(包含简单的数据交易、自检测、覆盖率统计)需要多长时间？

b. 可扩展性，即随机测试向量的约束条件更改、自动比对机制按需求定制、功能覆盖点的添加及AXI协议的监控是否完备。

c. 验证流程可控性，如在已有的九步骤中插入额外动作；通过系统配置的改变，来控制各步骤执行的顺序和次数(比如一次reset多次cfg_dut以实现在线重复测试)。

d. 易用性也应当考虑在内。毕竟，VMM方法涵盖的内容很广，工程师们要完全掌握仍有个过程。在无法知其所以然的时候，能不能很快地知其然，并开展工作，显得非常重要。

后文的叙述都将围绕着这几方面展开。

AXI-VIP的集成

如前所述，VMM方法具备抽象分层结构、有九个执行步骤等优点，但它只是一个通用的方法，能否符合前边提出的四点判定标准还成问题。举例来说，计算所的AXI主设备(master)仿真模型是以Verilog编写的，无法在短期内实现与VMM平台的互联；完整的AXI协议检测，对本所第一颗基于该总线的片上系统显得尤为重要；由于时间仓促，AXI仿真模型还有待修正。这些都是项目进程中无法回避的问题，而VMM方法本身又没有提供解决方法。

1. 商用验证模型

AXI验证模型(VIP)是Synopsys公司的商用模型，可配置、数据交易严格符合AXI协议，具备完整的协议检查功能。最重要的一点是，AXI-VIP提供与VMM平台的接口。实际上，这个VIP本身就实现了VMM平台的驱动部件(Driver)加监控部件(Monitor)的功能：向下层是与DUT通过端口相联，向上层则有基于vmm_channel/vmm_xactor_callbacks的数据传输管道。如图2所示，除Test、Generator和Scoreboard之外的部分，AXI-VIP都已实现。这个商用模型对开发进度的实际贡献将取决于工程师能否快速上手。换言之，VIP的易用性决定了它的价值。

有鉴于此，Synopsys公司提供一个基于AXI-VIP的VMM范例。其中，DUT部分以AXI Bus VIP替代，TB部分实现了如图2所示的分层架构。工程师作为用户只需做如下修改，便能得到包含有简单数据交易、自检测、覆盖率统计等功能的验证平台：替换DUT，并修改接口信号名；改写测试例test_1的约束条件，得到自己的测试例；增加对DUT的配置操作。上述工作于一天内完成，仿真输出结果有波形文件、Log文件及覆盖率报告。

2. AXI-VIP支持的类

AXI- VIP定义的类都有相同的前缀名"dw_vip_axi"，它们构成vmm_env当中的大部分：

a. dw_vip_axi_master_rvm；

b. dw_vip_axi_slave_rvm；

c. dw_vip_axi_monitor_rvm；

d. dw_vip_axi_master_transaction_scenario_gen；

e. dw_vip_axi_port_model_configuration；

f. dw_vip_axi_system_model_configuration；

g. dw_vip_axi_master_transaction_channel；

h. dw_vip_axi_slave_resp_transaction_channel；

i. dw_vip_axi_monitor_transaction_channel。

这些类将例化产生主设备部件、从设备部件、监控部件、配置对象、数据对象和数据传输管道等等。它们有着各自的变量、函数，提供了丰富的控制功能，涵盖所有类型的操作。

功能的完备并未损害AXI-VIP的易用性，这点在项目中得到了印证。通过三天的培训与实做，工程师们能够通过"修改约束条件来随机产生测试向量"，按照芯片测试规范改写"自动比对机制"，添加"功能覆盖点"，并利用AXI监控部件"自动检查协议"并收集与AXI协议相关的覆盖率。

这当中，按照芯片测试规范改写"自动比对机制"没有现成的VMM基本类可用。我们是从Synopsys提供的简单范例入手，利用AXI-VIP提供的回调函数集，获取数据交易信息，并实时地比对流出与流入数据。如同其他的验证系统，这部分工作是最多样化，也是最为核心的任务，所以占用三天当中的大部分时间，也在意料之中。

基于VMM的Scoreboard实现

本所验证组以VMM方法为指导，利用AXI-VIP提供的回调函数集，快速建立了该测试平台的自动比对机制。尽管还不能最终应用在十几个