基于波形GPU联合仿真系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于波形GPU联合仿真系统，包括待测设计、参考模型、第五验证平台、空壳模块、第一波形生成器、第二波形生成器和显示器，空壳模块为只包括待测设计的顶层输入端口和输出端口信息的模块。第五验证平台包括第五激励发生器、第五转换器、第五监视器，所述第五激励发生器分别与待测设计和第五监视器相连接，所述第五转换器与参考模型、空壳模块和第五监视器相连接，所述第一波形生成器与所述待测设计相连接，所述第二波形生成器与所述空壳模块相连接，所述显示器和第一波形生成器和第二波形生成器相连接。本发明专利技术提高了GPU联合仿真的灵活性、可靠性、高效性和准确性。高效性和准确性。高效性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于波形GPU联合仿真系统


[0001]本专利技术涉及GPU芯片验证
，尤其涉及一种基于波形GPU联合仿真系统。

技术介绍

[0002]现有的芯片验证过程通常是基于同一芯片设计使用说明书，采用硬件描述语言(Register Transistor Level，简称RTL)编写的待测设计(Design Under Test，简称DUT)，同时采用C语言、C++、SystemC等高级语言编写的参考模型(Reference Model)。验证过程中向待测设计和参考模型输入相同的激励，进行联合仿真，通过比较待测设计和参考模型的输出对待测设计进行验证。但是，现有的参考模型是无时序的，仅能对芯片功能进行验证，不能验证芯片性能，且验证准确性不高。
[0003]图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)自底向上分别为组成单元(Unit)、组成模块(Block)、子系统(Sub System)、GPU知识产权核(Intellectual Property，简称IP)，在验证过程中需要对组成单元、组成模块、子系统、GPU IP进行验证和重用。GPU各个组成部分内部复杂，且验证过程中，参考模型需要遵循GPU内部的时序，在联合仿真过程中，如何让待测设计和参考模型获取相同的时序驱动实现正确的互动尤为重要，而现有技术的仿真过程无法准确控制待测设计和参考模型获取相同的时序，导致芯片验证的准确性和可靠性低。此外，现有的仿真过程是基于信号级别的访问，导致验证效率低，无法满足GPU芯片验证的需求。由此可知，如何提供一种准确、可靠、高效的适用于GPU芯片验证的联合仿真技术，实现对GPU芯片的验证，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于，提供一种基于波形GPU联合仿真系统，本专利技术提高了GPU联合仿真的灵活性、可靠性、高效性和准确性。
[0005]本专利技术提供了一种基于波形GPU联合仿真系统，用于待测设计和参考模型开发的第一阶段，所述第一阶段为待测设计和参考模型的设计初期，不能直接基于待测设计和参考模型进行联合仿真的阶段；所述系统包括待测设计、参考模型、第五验证平台、空壳模块、第一波形生成器、第二波形生成器和显示器，所述空壳模块为只包括待测设计的顶层输入端口和输出端口信息的模块，所述待测设计为GPU的组成部分。
[0006]所述第五验证平台包括第五激励发生器、第五转换器、第五监视器，所述第五激励发生器分别与待测设计和第五监视器相连接，所述第五转换器与参考模型、空壳模块和第五监视器相连接，所述第一波形生成器与所述待测设计相连接，所述第二波形生成器与所述空壳模块相连接，所述显示器和第一波形生成器和第二波形生成器相连接。
[0007]所述第五激励发生器用于生成第五测试激励，所述第五测试激励为基于SystemVerilog和UVM编写的带约束的随机验证激励，按照待测设计的时序发送给待测设计，所述第五测试激励为事务类型数据。
[0008]所述第一波形生成器用于采集待测设计对应的第一波形文件，发送给所述显示
器。
[0009]所述第五监视器用于采集输入所述待测设计的有效第五测试激励，发送给第五转换器。
[0010]所述第五转换器用于将第五测试激励转换为第五输入数据，所述第五输入数据为参考模型可以识别的数据，将所述第五输入数据传输给参考模型运行，生成第一执行结果，所述第五转换器获取所述第一执行结果，所述第五转换器还用于将第五测试激励按照预设的顺序将第五测试激励拼接为输入向量，按照待测设计的时序将所述输入向量发送给所述空壳模块的输入端口；所述第五转换器还用于将所述第一执行结果转换为事务类型数据，并按照预设的顺序将转换后的第一执行结果拼接为输出向量，将所述输出向量发送至所述空壳模块的输出端口。
[0011]所述空壳模块基于接收到的输入向量驱动所述输入端口，基于所述输出向量驱动所述输出端口。
[0012]所述第二波形生成器用于采集空壳模块对应的第二波形文件，发送给所述显示器。
[0013]所述显示器基于第一波形文件、第二波形文件呈现待测设计和参考模型的波形信息，进行验证。
[0014]本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本专利技术提供的一种基于波形GPU联合仿真系统可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
[0015]本专利技术实施例四通过将参考模型的输入端口和输出端口的数据抓取下来，并放置在于待测设计对应的空壳模块上，即可生成参考模型对应的波形文件，既可对第一阶段的参考模型进行验证，又可通过对比第一波形文件和第二波形文件对应的文件，基于参考模型对待测设计进行验证，提高了GPU联合仿真的灵活性、可靠性、高效性和准确性。
[0016]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例一提供的基于DPI的GPU联合仿真系统示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例二提供的基于TLM的GPU联合仿真系统示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例三提供的多模式GPU联合仿真系统示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例四提供的基于波形的GPU联合仿真系统；
[0021]图5为本专利技术实施例五提供的用于GPU IP验证的联合仿真系统。
具体实施方式
[0022]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于波形GPU联合仿真系统的具体实施方式及其功效，详细说明如后。
[0023]图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)内部结构复杂，为多层级结
构，GPU的组成部分包括组成单元(Unit)、组成模块(Block)、子系统(Sub System)、GPU知识产权核(Intellectual Property，简称IP),其中，组成模块由组成单元组成，子系统由组成单元和/或组成模块组成，GPU IP由组成单元和/或组成模块和/或子系统组成。GPU组成部分根据验证过程中输入激励的不同可以分为两类，第一类为组成单元、组成模块、子系统，当组成单元、组成模块、子系统作为待测设计(Design Under Test，简称DUT)时，测试激励为SystemVerilog和UVM(Universal Verification Methodology)编写的带约束的随机验证激励。第二类为GPU IP，GPU IP很大部分对应的是C++语言，因为从GPU编程角度，通常基于开放运算语言库(Open Computing Language，简称OpenCL)和开放式图形库(Open Graphics Library，简称OpenGL)来编辑和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波形GPU联合仿真系统，其特征在于，所述系统用于待测设计和参考模型开发的第一阶段，所述第一阶段为待测设计和参考模型的设计初期，不能直接基于待测设计和参考模型进行联合仿真的阶段；所述系统包括待测设计、参考模型、第五验证平台、空壳模块、第一波形生成器、第二波形生成器和显示器，所述空壳模块为只包括待测设计的顶层输入端口和输出端口信息的模块，所述待测设计为GPU的组成部分；所述第五验证平台包括第五激励发生器、第五转换器、第五监视器，所述第五激励发生器分别与待测设计和第五监视器相连接，所述第五转换器与参考模型、空壳模块和第五监视器相连接，所述第一波形生成器与所述待测设计相连接，所述第二波形生成器与所述空壳模块相连接，所述显示器和第一波形生成器和第二波形生成器相连接；所述第五激励发生器用于生成第五测试激励，所述第五测试激励为基于SystemVerilog和UVM编写的带约束的随机验证激励，按照待测设计的时序发送给待测设计，所述第五测试激励为事务类型数据；所述第一波形生成器用于采集待测设计对应的第一波形文件，发送给所述显示器；所述第五监视器用于采集输入所述待测设计的有效第五测试激励，发送给第五转换器；所述第五转换器用于将第五测试激励转换为第五输入数据，所述第五输入数据为参考模型可以识别的数据，将所述第五输入数据传输给参考模型运行，生成第一执行结果，所述第五转换器获取所述第一执行结果，所述第五转换器还用于将第五测试激励按照预设的顺序将第五测试激励拼接为输入向量，按照待测设计的时序将所述输入向量发送给所述空壳模块的输入端口；所述第五转换器还用于将所述第一执行结果转换为事务类型数据，并按照预设的顺序将转换后的第一执行结果拼接为输出向量，将所述输出向量发送至所述空壳模块的输出端口；所述空壳模块基于接收到的输入向量驱动所述输入端口，基于所述输出向量驱动所述输出端口；所述第二波形生成器用于采集空壳模块对应的第二波形文件，发送给所述显示器；所述显示器基于第一波形文件、第二波形文件呈现待测设计和参考模型的波形信息，进行验证。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：沐曦集成电路上海有限公司，
类型：发明
国别省市：