האימוץ המאסיבי של ארכיטקטורות רישות מוזנות-תוכנה (software-driven networking – SDN) הודרך על-ידי הופעת שווקים חדשים כגון מחשוב ענן, מרכזי נתונים גדולים וניידים. לעומת זאת, SDN מקדמת את מורכבות התכנון, הממדים ומספר השערים לגבהים חדשים, תוך העמדת מספר אתגרים לצוותי התכנון המותשים המפתחים אחד מה-SoCs המפלצתיים.
לא ניתן לטפל באתגרים אלה בעזרת כלי הדמיה מבוססי-תוכנה מסורתיים, או על-ידי כלים פורמאליים. בזירה של מיליארד שערים, רק מנגנוני אימות מוזני-חומרה יכולים למלא משימות מאתגרות אלו, לענות ללוח זמנים הדוק ולמנוע שהיות קטלניות העשויות לבטל הכנסות בכוח בשוק הרישות הנע במהירות קדימה.
איור 1. מורכבות ומספר השערים גדלו עם היישומים של SDN חדשים
בין מנגנוני האימות מבוססי החומרה, אמולציית החומרה הופיעה ככלי הטוב ביותר עבור אימות לפני הסיליקון. אמולטור חדיש מספק יכולת וירטואלית בלתי-מוגבלת כדי לחקות את התכנונים הגדולים ביותר, מציע שקיפות תכנון מלאה וגישה/בקרה ללא מכשור/הידור ותומך בתפוקה גבוהה ביחד עם זמן ההידור (compile) וזמן הגידול. הוא יכול לספק משתמשים רבים ביחד בעזרת שימוש מיוטב של משאבים. ניתן לפרוס אותו במספר שיטות הפעלה כדי לבצע משימות אימות מרובות.
כאשר מדובר בבדיקה של תכנון SoC רישות בעל שערים רבים, צוותי התכנון נעים מעמידה בחיקוי במעגל (in-circuit emulation – ICE) לסביבת בדיקה וירטואלית, ביטול כל חומרה ויחד עם זאת, כל התלות בחומרה, הכוללת רעש, הספק, אמינות ועלויות נלוות. התקנים וירטואליים ניתנים לבניה בטרם זמינות של חומרה אקטואלית על-ידי שימוש באינטגרציה של דגמי תוכנה וחומרה ניתנות לסינתוז, דבר המקל על תוכנה הממוחזרת בנקל. הם פועלים בחיקוי מהיר, תומכים במשתמשים רבים ופרויקטים רבים, ניתנים לגישה מרחוק ונפרסים במרכזי נתונים.
הצורה הוירטואלית, אולם, דורשת יצירה של סביבת בדיקה וירטואלית, משימה לא פשוטה. בהיבט זה, Mentor Graphics פיתחה סביבה וירטואלית נרחבת ומתוחכמת המכונה VirtuaLAB, כדי לתמוך בבדיקה לפני הסיליקון של תכנוני SoC ספציפיים ליישום. עבור תכנון רישות, VirtuaLAB כוללת Ethernet Packet Generator and Monitor המייצר, משדר ומנטר חבילות Ethernet אל ומתוך תכנון בדיקה (design under test-DUT). דבר זה מסוגל לעצב 25GMII, 50GMII, 200GMII, 400GMII.
איור 2. דיאגראמה מלבנית מציגה את
פיתרון הרישות המשולב
כל VirtuaLAB תומך בעד 32 שערים. מערכות VirtuaLAB מרובות ניתנות להתקנה כדי להרחיב את מספר השערים ליותר מ-1000. איור 3 משווה מערך ICE לעומת VirtuaLAB שווה-ערך לשם בדיקה של מתג Ethernet בעל 128 שערים.
ככל ש-VirtuaLAB לפני סיליקון עשוי להיות חזק, כאשר משתמשים בו לבדיקה לאחר סיליקון של דגמים הנדסיים במעבדה, היעילות שלו מוגבלת. במקום, השיטה לבדיקת דגמים הנדסיים של רישות במעבדה היא דרך השימוש של מבדקים מוקדשים מיוחדים של רישות.
בתרחיש זה, נוף האימות מכיל שני פערים. הראשון הוא הפער בין הדמיה וחיקוי. הפער השני הוא בין אימות לפני הסיליקון, המבוסס על חיקוי של חומרה ו-VirtuaLAB- המבוצע במרכז תכנון והבדיקה לאחר הסיליקון והמבוצעת על-ידי מבדקים מתמחים במעבדה.
החברה יזמה את מילוי הפער בין סביבת החיקוי והמעבדה. היא חתמה על הסכם עם IXIA, ספקית של פתרונות נרחבים לבדיקה של ציוד רשת ויישומי רשת. מוצריה מכסים את מלוא הספקטרום של צורכי בדיקת רישות, מביצועים לפונקציות, להבטחה ולבדיקות התאמה, כולל מבדקים פיסיקליים ומבדקים וירטואליים.
בהמשך הרחבת הקטלוג של Platform Apps Veloce Emulation, Mentor ו-IXIA פיתחו במשותף אינטגרציה בין משפחת מוצרי הבדיקה Network® Virtual Edition (VE) Ix של IXIA בתור חזית בדיקת החיקוי עם App Veloce Virtual Network החדש של Mentor בתור back-end. החזית, מבוססת על מוצרי הבדיקה IxNetworkVE, משתמשת באותו GUI ומאפשרת שימוש חוזר של כתבי בדיקה ופונקציונליות.
איור 3. האינטגרציה מבטלת את כל הפערים בסביבת האימות מהדמיה לחיקוי
למעבדה
VNApp משמש כ-back-end וכולל מנגנון Veloce Flow Control הפועל על תחנת העבודה ו-transactor ממופה בתוך החקיין של Veloce, תוך יצירת תזרים מישור נתונים מיוטב מפלטפורמות בדיקה של IXIA לחיקוי. הפיתרון הכולל ממלא את הפער בין הדמיה, חיקוי והמעבדה עבור יעילות גדולה יותר וניפוי משופר.
שיתוף הפעולה מציע ללקוחות הרישות את היכולת לשלב ללא תווך סביבה וירטואלית לתוך תזרים האימות מבוסס-על-חיקוי, ולהביא את היתרונות העוצמתיים של החיקוי לסביבת המעבדה. דבר זה מאפשר שימוש חוזר של כתבי יצירת תזרים התעבורה עבור יעילות גדולה יותר וניפוי משופר, זמן לשיווק מהיר יותר, ומעניק לצוות התכנון את היכולת לבטל את הסיכון של אתגרי תכנון מורכב של שבבים.
הזזה אמיתית של האימות לפני הסיליקון תוך שימוש בערכת פיתוח של תוכנה לאחר סיליקון (post-silicon software development kit (SDK וסביבות הבדיקה נמצאת לפני מימוש סופי. ביטול הסיכון של פיתוח SoC מורכבים איננו כבר משימה רחוקה. היא זמינה כיום לכל צוותי התכנון.
