综述 

为了满足速度、集成度和灵活性的要求,FPGA已经成为信号处理系统、控制系统和其他数字系统不可或缺的核心单元。但随着设计需求的不断发展,使用的FPGA芯片规模正呈现指数式的上升,FPGA系统的验证与测试逐渐成为数字系统设计中最为重要的一个环节,根据统计,FPGA系统的测试和验证占据了65%以上的设计工作量,因此减少测试和验证所花费的时间,提高测试和验证的效率成为当前FPGA电路设计的关键。 

FPGA设计验证主要以设计的需求为索引,所有的验证行为和目的都是为了验证该设计与需求的映射关系及完成质量。 

验证的目的 

  • 该FPGA/SOC设计是否完成了需求所要求的功能; 
  • 提交的设计是不是正确的版本,与设计文档是不是能一一对应; 
  • 这些功能的正确性能否被验证; 
  • FPGA/SOC设计的质量是不是满足要求; 
  • FPGA/SOC的设计实现过程是不是满足要求; 
  • 充分的验证边界条件; 
  • 设计的复杂性是不是合理; 
  • 设计的结构是不是合理; 
  • 该设计是不是满足设计规范; 
  • 代码的连续性和精确性; 
  • 有没有冗余的代码; 

验证的方法 

  •  评审/检查:包括对提交设计的一系列检查与评审。包括设计本身、相关文档及设计过程记录; 
  •  构建必要的测试环境进行验证:根据需求,构建完整的测试环境对被测设计进行验证; 
  •  工具验证:通过软硬件工具对设计的连续性和实现的可靠性进行验证; 

验证需要具备的能力 

  • 设计评审团队,熟悉设计相关应用场景,熟悉相关验证工具,能够根据需求构建测试环境及测例; 
  • 完备的设计验证工具; 
  • 正确的评测流程; 

验证的流程

FPGA验证工具解决方案 

  • Real Intent的Acent Lint静态设计规则检查模块。主要用来完成静态的设计规则检查并提供代码修正参考及报告;可生成代码违反信息报告;主要文档形式是代码规则检查报告,违反报告等。 
  • 静态时序分析。主要完成对综合后或布局布线后的网表时序进行对比分析,得出时序是否收敛的结论,并提供时序改进的参考。 
  • iNEXT加速及原型验证平台。硬件加速仿真平台主要完成FPGA/SOC设计的硬件实物仿真,并能满足复杂硬件设计对高测试覆盖率的要求。 
  • DiaLite FPGA硬件在线调试工具。法国Temento公司的Dialite系列产品通过JTAG接口获取FPGA内部信号,其采用软硬件协同调试FPGA,把FPGA内部信号的可见性提高了数十倍,从而可以快速定位和纠正错误。 
  • 美国SynaptiCAD公司的TestBencher Pro是专门用于高度自动化的生成目标测试激励的产品,能够大大加快验证效率,有效保证FPGA设计的可靠性。 

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