SoC芯片上AXI总线IP验证

随着集成电路芯片复杂度的日益提升,芯片验证的工作量在芯片设计中占比70%以上,如何更高效、可靠地完成芯片验证是目前面临的主要问题。以实际项目为例,针对SoC芯片中的AXI总线协议和UVM验证方法学进行研究,基于UVM验证方法学搭建了AXI总线协议的通用验证平台,能够对AXI总线接口类型的待测试设计快速完成验证。通过复用搭建的通用验证平台,对自研的AXI接口SRAM控制器模块进行验证,能够快速进行覆盖率数据的收集,证实了基于UVM的AXI总线验证平台具有高效性和可重用性。

模块化片上系统中高级可扩展接口的死锁避免

模块化片上系统(MSoC)包含多个独立的IP组件及多个可能的子网络,这种异构集成的方式往往为片上网络(NoC)引入潜在的死锁。该文基于模块化异构系统MSoC研究了使用高级可扩展接口(AXI)协议的片上网络中3种类型的死锁。MSoC包含多种常见的异构组件,以及由多个独立子网络集成的片上网络,能够充分反映真实芯片的复杂性和不规则性。该文发现除环形通道导致的死锁外,基于AXI的片上网络还涉及双重路径死锁和桥接死锁。该文还提出一种两阶段算法检测片上网络中可能存在的这3种死锁。相比于通用验证方法学(UVM)随机验证,使用该算法可以将检测时长从几个月缩短到几个小时,提高片上网络的可靠性和鲁棒性。

基于JESD204B协议的智能信号处理SoC中自适应缓冲结构

JESD204B(简称204B)是智能信号处理系统级芯片(SoC)中连接高速模数/数模(AD/DA)转换的重要接口,将SoC系统结构与204B标准要求进行集成设计时,自适应缓冲结构(ABS)可弥补204B协议对数据传输缺乏流量控制的缺陷,并通过设置自适应缓冲与流控机制,保证数据传输的可靠性。经过现场可编程门阵列(FPGA)验证,SoC在204B接口可以达到4×12.5 Gbit/s的数据传输带宽,证明设计的204B接口方案在智能信号处理SoC中的可行性和有效性,满足智能信号处理SoC对于数据接口的要求。该设计方案的实现对无流量控制数据传输协议与SoC体系结构的集成有借鉴意义。

基于SOPC与乒乓存储的车载信息终端设计

为满足车载显示设备低成本、小体积、高性能以及高可靠性的要求,提出了一种基于片上可编程系统SOPC(System On a Programmable Chip)和乒乓存储显示技术的车载信息终端设计。以现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)作为硬件载体,构建了基于PowerPC软处理器的液晶显示器LCD(Liquid CrystalDisplay)控制单元,并以电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)的形式接入到汽车自动控制系统中,形成具有汽车状态的监测与存储功能的人机交互系统。对系统进行了时序与功能仿真,并通过了硬件平台的测试。实验数据表明,该系统可以实时显示行车信息并提供流畅的视觉体验。

基于UVM的AMBA总线接口通用验证平台

根据摩尔定律的发展规律,集成电路的规模越来越大,单颗芯片可集成的电路越来越复杂.在一个SoC芯片的研发周期中,前仿验证工作随着芯片功能复杂程度验证难度增加,导致前仿验证时间不可控,如何在有限时间内可靠的、高效地完成复杂芯片验证工作是目前面对的问题.针对这一问题,本文定制一个基于UVM方法学的AMBA总线接口通用验证平台,该平台结构具有可扩展性、验证激励具有随机性、验证结果具有可靠性,能够支持AMBA-APB、AMBA-AHB、AMBA-AXI接口类型的待测模块的验证工作.针对目标可以快速地搭建验证平台,减少前仿验证的准备工作,UVM平台能够产生带约束随机数据,验证结果汇成覆盖率报告,能够保障验证工作的高效以及完备性.

基于AXI总线的DMA控制器的设计与实现

为提高直接内存存取(direct memory access,DMA)控制器数据传输效率,满足第三代移动通信终端基带芯片的实际应用,提出了一种基于高级扩展接口(advanced extensible interface,AXI)总线实现DMA控制器的专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)硬件实现方法。在用硬件描述语言(Verilong HDL)实现整个设计的基础上,运用编译仿真工具进行了功能仿真,利用综合工具SYNOPSYS的Design Compiler对其综合。经过现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)验证,确保该控制器可以作为一个独立的知识产权(intellectual property,IP)核嵌入到ASIC系统中,该设计已成功运用于TD-LTE终端基带芯片中。