元RTL検証技術者が考えるあれこれ

私が現役のときに意外と整理されていなかったのはChip検証用の環境でした。単体RTL検証はレベルを問わなければそれなりに書ける人がいるのですが、chipとなると手を出せない人が多くなるようです。今回はBench上で一つの双方向ピン等に複数のモデルを接続するケースを例に解説したいと思います。例えばSPI-Flashについては様々なベンダーが無料のメモリモデルを出しています。

仕様によりますが、当然、検証部隊にはどのベンダーのメモリモデルでもそのCHIPが動作する事をSimulation上で確認する事が要求される訳です。特定の１社のSPI-Flashのみ動作可能で他ベンダーは保障外なんて仕様があるはずもなく、そんな仕様にしたらユーザも黙っていないですし。

そこで検証担当者は各ベンダーからメモリモデルをダウンロードし、せっせと検証環境に組み込みます。

最初になにも考えずにChipに接続します。
各ベンダーで微妙にInterface名が違いますのでここでは、A社、B社、C社のメモリモデルが存在し、それぞれSCK、SI、SO、CS信号を持つ物として記述しています。CHIPのMoudleのTop名はCHIPAとしています。そのポートは製品では1portしかなく１対１の接続である前提とします。


CHIPA dut(
	(an omission)

	// SPI Flash Interface.
	.SCK(SCK),
	.CS(CS),
	.SI(SI),
	.SO(SO),

	(an omission)
);

// A社のメモリモデル
SPIFlashA SPIFlashA(
	.SCK(SCK),
	.CS(CS),
	.SI(SI),
	.SO(SO)
);

// B社のメモリモデル
SPIFlashB SPIFlashB(
	.SCK(SCK),
	.CS(CS),
	.SI(SI),
	.SO(SO)
);

// C社のメモリモデル
SPIFlashB SPIFlashC(
	.SCK(SCK),
	.CS(CS),
	.SI(SI),
	.SO(SO)
);

　
このままでは３つのモデルが同時に動作してしまいます。そこでそれぞれの３つが同時に動作しないようにスイッチを入れます。

私がRTL設計から検証に移った頃は下記のようにifdefを使用していました。
ifdefはコンパイラ指示子と呼ばれます。
私が居た職場では"compile switch"と呼んでいました。これはSynopsys社のSimulatorのVCSやCadence社のNCシリーズのSimulatorではcompile用のoptionで指定していたのでこう呼ぶようになっていました。


CHIPA dut(
	(an omission)

	// SPI Flash Interface.
	.SCK(SCK),
	.CS(CS),
	.SI(SI),
	.SO(SO),
	.
	(an omission)
);

// A社のメモリモデル
'ifdef BENCHUSE_SPI_A
SPIFlashA SPIFlashA(
	.SCK(SCK),
	.CS(CS),
	.SI(SI),
	.SO(SO)
);
'endif // 'ifdef BENCHUSE_SPI_A

// B社のメモリモデル
'ifdef BENCHUSE_SPI_B
SPIFlashB SPIFlashB(
	.SCK(SCK),
	.CS(CS),
	.SI(SI),
	.SO(SO)
);
'endif // 'ifdef BENCHUSE_SPI_B

// C社のメモリモデル
'ifdef BENCHUSE_SPI_C
SPIFlashC SPIFlashC(
	.SCK(SCK),
	.CS(CS),
	.SI(SI),
	.SO(SO)
);
'endif // 'ifdef BENCHUSE_SPI_C

　
compile時に"+define+BENCHUSE_SPI_A"のようにOption指定することで必要なベンチが接続されるようになります。

実はこれだと規模の巨大なchip検証環境ではかなり致命的な問題が発生します。

単体検証環境では再compileしても数分もかからないのですが、chip検証単位では規模にもよりますがcompileだけで数時間かかってしまう事もあります。さらにcompileによる中間ファイルの容量は作業用ディスクを圧迫してしまいます。

そこで"runtime switch"による制御に切り替えるのです。次のページで説明します。

次のページ：bench記述その２