关于便携刺激标准的11个误区
开发先进半导体芯片越来越困难,这促使电子设计自动化(EDA)厂商在工具和方法上不断创新。他们不断努力提升容量和性能,同时支持最新的硅芯片节点。他们还寻求提高抽象水平的方法,如高级合成(HLS)和通用验证方法(UVM)。
近年来,一项较为显著的创新是阿切拉系统倡议标准组织引入了便携式刺激标准(PSS)。众多芯片开发商和EDA厂商为该标准做出了贡献,确保其解决了现实世界的挑战。PSS 1.0 版本由便携刺激工作组(PSWG)于2018年6月发布,3.0 版本自2024年8月起发布。
PSS提高了芯片设计验证和确认的抽象层次。它为开发者提供了一种方式,可以指定抽象验证意图,EDA工具可以根据此自动生成测试。这些测试从IP块到子系统再到整个系统,从“水平”方向从仿真到仿真再到硅芯片。PSS 模型具有可移植性,因为同一模型用于生成适用于每个目标平台的测试。
Breker验证系统的Adnan Hamid在标准初步发布时发表了一篇关于便携刺激概念的优秀文章《11个误区》。此后发生了许多变化,多家EDA厂商支持PSS,许多芯片公司也将其应用于前沿芯片项目。随着标准的发展,一些新的神话也出现了。本文讨论这些误区,并提供了证据来澄清它们。
1. UVM用户转用PSS没有任何好处。
这个迷思大多已经消散。五年前PSWG举办教程时,许多观众的问题质疑了PSS为何必要。现在情况已经不一样了。大多数验证工程师现在明白,PSS提供了新的抽象层次和可移植性。
UVM的垂直携带性非常有限。无源监测器可以从IP级切换到芯片级,反之亦然,但刺激生成和测试必须进行修改。UVM在从仿真到仿真或没有测试平台的启动实验室时,横向方面完全没有帮助。PSS并不是UVM的替代品;这是互补的。
2. PSS是纯学术标准。
PSWG没有学术界的活跃成员,只有商业工具和芯片开发者。早在Accellera开始标准化进程之前,已有几家EDA厂商推出的产品,能够根据用C++或自定义语言表达的验证意图自动生成测试。这些厂商从一开始就积极参与PSWG,贡献专业知识和用户的真实体验。PSWG的芯片开发者在每一步都确保该标准对实际验证工程师有用。
3. 没有真正的芯片开发者使用 PSS。
由于EDA工具的使用常被视为专有信息,无法评估有多少公司采用了PSS。然而,已经发布了许多“成功案例”,许多用户也在行业会议上展示了他们的经验。公开讨论其PSS使用情况的公司包括AMD、模拟设备、博通、IBM、英飞凌、英特尔、高通、三星和德州仪器。这是一份非常令人印象深刻的名单,应该能彻底打破这个迷思。
4. 没有EDA厂商支持PSS。
这个神话完全是错误的。简单搜索一下就能发现,PSS有很多行业支持,包括:
Advantest——利用PSS开发芯片测试卡
Agnisys – 支持通过编译器和编辑器运行的PSS
AMIQ EDA – 支持其IDE家族中的PSS
Breker——在其测试合成工具中支持 PSS
Cadence – 在其系统验证解决方案中支持 PSS
西门子EDA——在其验证解决方案中支持 PSS
Synopsys – 支持其便携刺激方案中的PSS
5. PSS用户必须在两种语言之间选择。
确实,早期版本的标准规定了两种输入格式,一种是由PSWG定义的领域专用语言(DSL),另一种是使用C++。用户从未被迫选择;他们可以随意混合搭配。但随着标准增加了更多功能,确保两种语言之间的一致性和互作性变得越来越具有挑战性。到了3.0版本,只有DSL被定义。这个误区从未完全正确,但现在完全错误了。
6. PSS不提供保障。
在3.0版本发布之前,该标准确实覆盖结构非常有限。改进这些结构是计划中的重点改进,最新版本具备丰富的数据覆盖、交叉覆盖和行为覆盖能力。验证工程师可以确保执行重要的场景和行为序列。

PSS场景覆盖的抽象可视化。
7. PSS 对寄存器和存储器的支持不足。
这也是早期PSS版本的另一个误区,但现在已经过时了。用户可以描述寄存器组、寄存器、它们的字段,以及它们在内存映射中的组织方式。它们还可以定义地址空间和内存区域,在运行测试时随机分配内存块,并定义内存间数据传输缓冲区。
8. PSS在育成实验室不支持真正的芯片。
能够自动将测试从仿真移植到硬件,是便携刺激器最大的优势之一。一项早期案例研究报告了C测试,由便携刺激工具在Cavium启动实验室的三块芯片上同时运行144个处理器生成。虽然很难评估有多少项目利用了硬件可移植性,但这一能力已被明确证明。
9. PSS中的所有内容必须从零开始编写。
自然,PSS中可用的共享软件和商业知识产权比老语言少。然而,这种情况正在迅速改变。许多公司在多个项目中使用了PSS,有些公司还构建了可重用组件的内部库。EDA厂商在培训和支持中提供示例代码。此外,PSWG正在为未来PSS版本定义方法论库。
10. 尝试一次PSS的团队就不再继续使用。
没有比Synopsys这条评论更好的破解这个误区的方法了:“我们看到了采用,而那些已经采用它的人,他们会继续使用它。我见过一些标准,他们尝试过一次,可能觉得有趣,但下次就没用了。然而,PSS一旦被一个人——团队——采用,其他团队就会开始采用。我们没见过有人开始用后就停产的情况。”其他供应商也报告了类似的观察。
11. 没人再谈论PSS。
本文引用了许多案例研究和供应商产品,显示PSS在线备受关注。此外,PSWG还受邀在众多行业会议上举办教程和研讨会。兴趣从不缺,人们确实在谈论PSS。
虽然PSS在芯片开发中尚未普及,但其使用已广泛。所有主要的EDA厂商提供验证解决方案都支持PSS,许多全球最大的半导体公司每天都在使用它。任何仍执着于这些误区的人,今天就可以安全自信地采用PSS,体验其众多益处。
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