基于FPGA的SoC原型验证的设计与实现.pdfVIP

电子元器件 Electronic Component Device 基于FPGA的SoC原型验证的设计与实现 张术利 刘 忻 （东南大学 国家专用集成电路系统工程技术研究中心) 摘 要：在SoC开发过程中，基于FPGA 的原型验证是一种有效的验证方法，它不仅能加快SoC的开发，降低SoC应 用系统的开发成本，而且提高了流片的成功率。文章主要描述了基于FPGA 的SoC原型验证的设计与实现，针对FPGA 基验证中存在的问题进行了分析并提出了解决方案。 关键词：现场可编程门阵列；系统级芯片；原型验证；验证平台 The Design and Implementation of the FPGA Based SoC Prototyping Verification Zhang Shuli Liu Xin （National ASIC System Engineering Research Center, Southeast University ） Abstract ：The FPGA based prototyping verification is an efficient way in SoC design, it can not only accelerate the development of SoC, decrease the development cost of SoC application system, but also increase the successs rate of the tape-out. This article mainly describes the design and implementation of the FPGA based SoC prototyping verification, then analyzes the problems that exist in the FPGA based verification process and finally provides some solutions to address these problems. Key words ：FPGA; SoC; prototyping verification; verification platform 0 引言 随着SoC设计规模的与日俱增，其功能日趋复杂，芯 片的验证阶段占据了整个芯片开发的大部分时间。为了 缩短验证时间，在传统的仿真验证的基础上涌现了许多 新的验证手段，如SDV(Software Driven verification)、 BFM(Bus Function Model)等，以及基于FPGA 的原型验证 技术。 因FPGA工艺及技术的发展，其速度、容量和密度都 大大增加，功耗和成本在不断的降低，使得基于FPGA 的 原型验证得到广泛的应用。基于FPGA 的原型验证可以比 图1 基于ARM1136 的SoC架构 软件仿真速度高出4～6个数量级，而且还可以提高流片 成功率，并为软件开发提供了硬件平台，加速了软件的 2 FPGA原型验证平台的快速搭建 开发速度。 FPGA 的发展为SoC 的原型验证提供了巨大的发挥空 本文主要论述了FPGA基原型验证的实现方法，并且 间，面对复杂的SoC系统，传统的一些验证方法和单一 针对ARM1136为内核的SoC，如何快速而有效地搭建一个 的验证技术已经不能满足设计的要求。本文所设计的平 原型验证平台做了详细的论述，最后还以UART为例来说 台不仅能加快开发速度，提高流片成功率，而且还具有 明一种简单、可重用性好、灵活性强的测试程序架构。 低错误率、快速和简易的特点，因此特别适合用于RTL 代码更改频繁的设计中。