您所在的部門目前主要設計哪種類型的芯片？

我們設計的產品主要包括有線和衛星機頂盒接收器、有線和DSL調制解調器、HDTV等數字電視和消費類產品。我們的芯片集成度非常高,并且其中包含大量模擬電路。我們相信,Broadcom是首批采用65nm工藝的公司之一。我們日常設計的芯片一般在1千萬到1億門左右。

在功能驗證上,您認為目前最大的挑戰是什么？

我們所有的產品都有大量的人機模擬界面內容,包括視聽、語音和電話等。我們擁有高級信號處理和通信算法,而且在芯片內會進行龐大的嵌入式處理任務,所以需要對軟件層進行管理。

因為整個系統都在芯片上,因此這里不存在芯片的目標環境。而且,缺乏目標和缺乏建立測試平臺的對象描述,使得芯片的功能驗證異常困難。另外,我們也無法利用一些在線仿真環境提供的優點。除了上述挑戰之外,由于我們的產品生命周期很短,而且被集成的IP經常變化,因此我們無法享受golden IP的待遇。而且隨著項目的進展,每項任務都必須重新被驗證。

您如何描述你們的驗證方法？

在高級別時,我們的驗證方法由面向對象的C/C++測試平臺組成。這種測試平臺完全基于事務處理,可以無縫連接到被測設備的硬件描述或軟件描述。有個重要的特性就是系統測試平臺是無時序的,它與仿真器或硬件加速器的交互方式也是無時序的,不過它百分之百的可控。這是我們已采用了十幾年的基礎架構。

我們可以把高級測試平臺環境看作是現有Cadence Specman的功能擴展集。Specman可以用來在時鐘層或事務層創建各種業務場景從而覆蓋個別案例。我們的環境所處理的基本上是相同的事物,只不過是在更高的業務水平上。運行C/C++的高級仿真引擎可以完成所有的調度、業務生成、監視、時序確定、數據抽取以及錯誤分類。這是一個功能非常全面的環境。

您一直將這種方法稱為協同建模,它與協同仿真相比怎么樣？

協同仿真意味著軟件仿真器在工作站上運行,用戶可以通過可編程語言接口(PLI),與正在與仿真器共同工作的設備或總線功能模型交換信息；協同建模則是另外一種運行方式,C/C++測試平臺是受控制的,它通過一套定義明確并且帶事務處理器的API,來與仿真器或硬件交換信息。

最近你們在硬件加速方面作了很大的投資,原因是什么？基于硬件的驗證與之前相比有變化嗎？

我們通常會計算使用商用仿真器的代價。如果使用Broadcom提供的所有服務器平臺,那么我們每一款芯片的驗證工作可能都要花幾百年的時間才能完成。而且這樣做不易于管理,我們需要完成無數的測試案例才能驗證所有的業務。而這正是硬件加速的優勢。

基于硬件的驗證肯定與過去有所不同。過去,在線仿真一直是仿真器的主要用途,因此它只適用于特定產品,這些產品擁有平臺,用戶可將仿真器嵌入目標,而且其具有一套完整定義的接口。

對協同建模來說,加速確實是個新事物。在你沒有目標、周期數目大,而且有可能必須對目前所有接口進行驗證的情況下,借助加速能夠起到事半功倍的效果。但過去的難點在于,EDA人員實際上不明白獲得最佳途徑的方法。

你們與Mentor Graphics公司的合作進展如何？

在1990年代中期我們就開始與Ikos公司合作,自從該公司被Mentor Graphics收購后,我們就同Mentor

Graphics合作開發下一代硬件。我們為最新的Mentor Graphics Veloce定義了許多要求。我們現在擁有內部開發的新型Veloce設備,目前正在使其聯機。

我們相信協同建模的方法將提高芯片級仿真環境,預計20-30%(甚至更多)的軟件仿真器將被替代。我們所有SoC層面的驗證都是在沒有任何仿真器的條件下完成的,它們通過C測試平臺與硬件進行通信。

加速對模擬電路沒有任何幫助,那么你們是如何驗證SoC的模擬部分呢？

模擬模塊通常都有Matlab或位精確模型。這種模型可以用來設計模塊本身及與之交互的第一層數字模塊。但在芯片級,模塊測試平臺對我們毫無用處。在芯片級我們需要設計抽象C模型來創建大量業務和系統中的個別案例。

嵌入式軟件驗證對你們來說是挑戰嗎？

這個問題問得很好。我們部門有1,000位工程師,而其中大約700位是系統和軟件人員。我們開發的硬件平臺產品不僅被用于硬件驗證,也被軟件開發人員用來較早地開發驅動程序。

你們使用形式驗證嗎？與Accellera合作的進展如何？

我們使用形式驗證,但我不認為它會減少我們對仿真和加速的需求。形式驗證有助于確保IP的質量,但它無法在SoC級發揮作用。我們還是必須驗證需要覆蓋的所有業務場景。

我們正在與Accellera委員會就SCE-MI2.0進行合作,該接口可以向模擬器和加速器提供標準建模接口,減輕設計團隊遇到的許多易用性難題。我們可以隱藏內部的基礎架構,使它看起來更像是RTL仿真環境。這正是我們要開發的下一代產品。

其它公司也在采用協同建模方法嗎？

這是一種標準技術,其它一些公司也已開始使用這種技術。我相信協同建模最終將取代在線仿真。

Hooman Moshar : Broadcom公司寬帶通信業務部高級工程技術總監

背景介紹:

出生:1960年生于伊朗

目前職位:Broadcom公司寬帶通信業務部負責住宅寬帶VLSI開發活動的高級工程技術總監

教育背景:1980年獲得南加州大學電氣工程學士；1981年獲得南加州大學VSLI設計與通信科學電氣工程碩士。

工作經歷:1981年加入Xerox公司,設計和管理面向網絡出版產品的ASIC開發工作；1994年加入Rockwell通信系統公司,開發基于PC的音頻、傳真引擎控制器和數字無繩電話芯片組；1997年加入Broadcom公司,擴大了有線調制解調器設計部門,同時負責管理Broadcom公司在加州Irvine的住宅寬帶業務。

作者:葛立偉