Phần 1: Khái niệm về VIP
Trong bài viết trước, chúng ta đã khám phá UVM và cấu trúc cơ bản của một UVM testbench.
UVM là gì? Các công ty đang yêu cầu kỹ năng gì từ kỹ sư Design Verification? (ictc.edu.vn)
Hôm nay, chúng ta sẽ tiếp tục với một ứng dụng quan trọng của UVM: Verification IP (VIP). VIP, viết tắt của Verification IP, là một khái niệm thiết yếu trong lĩnh vực thiết kế và xác minh vi mạch, giúp đảm bảo rằng các thiết kế hoạt động đúng theo yêu cầu của các giao thức và tiêu chuẩn kỹ thuật. VIP đóng vai trò quan trọng trong việc xác minh các thiết kế phức tạp, giúp đảm bảo rằng thiết kế hoạt động đúng như mong đợi trước khi được sản xuất. VIP có thể mô tả hành vi của các giao như APB, AHB, AXI, I2C, UART, USB….
Các tính năng chính của VIP:
- Dễ dàng tái sử dụng (Reusable): VIP được thiết kế để tái sử dụng được trong nhiều dự án khác nhau, giảm thiểu thời gian và chi phí phát triển.
- Tự động hóa: VIP hỗ trợ tự động hóa các quy trình xác minh thiết kế.
- Phát hiện lỗi sớm: sử dụng VIP giúp phát hiện lỗi sớm trong quá trình kiểm thử.
VIP có thể được phát triển bởi các kỹ sư thiết kế và xác minh (Design Verification – DV). Ngoài ra, VIP còn được phát triển bởi các tập đoàn lớn và uy tín như Synopsys, Cadence,… (tạm gọi là VIP từ bên thứ ba – third party VIP). Việc sử dụng những VIP từ các nhà cung cấp này sẽ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí phát triển cho công ty thiết kế, đồng thời đảm bảo độ tin cậy cao, luôn được hỗ trợ và cập nhật thường xuyên.
Hình dưới đây mô tả một mô hình đơn giản của VIP. Hãy tưởng tượng IP của bạn (DUT) có một module APB slave bên trong để nhận các transaction từ master bên ngoài. Trong quá trình kiểm tra DUT, Thay vì sử dụng một APB master thực tế để kiểm tra DUT, một APB Master VIP có thể được sử dụng. VIP này giúp kiểm tra APB slave trong DUT một cách dễ dàng, nhanh chóng, và đáng tin cậy hơn. Sử dụng VIP từ bên thứ ba còn giúp phát hiện những lỗi hiếm gặp (corner case bug) mà có thể không phát hiện được khi dùng APB master thực.
Bên cạnh thiết kế IP thì thiết kế VIP cũng là một hướng phổ biến mà các công ty startup thường hướng tới vì tính đa dụng, phổ biến và quan trọng của nó.
Phần 2: cấu trúc của một VIP
Cấu trúc của một VIP thường bao gồm các thành phần sau: UVM Driver, UVM Sequencer, UVM Monitor, UVM sequence, UVM sequence items và các thành phần khác như Configuration (UVM object), Interface,… Chức năng của những thành phần này chúng ta đã tìm hiểu ở các bài viết trước.
Hình dưới đây mô tả ví dụ về một VIP của giao thức APB (Advanced Peripheral Bus).
Để xác minh tính đúng đắn của Verification IP (VIP) trước khi đưa vào sử dụng để verify cho thiết kế, chúng ta cần thực hiện một quy trình đánh giá kỹ lưỡng. Mục tiêu là đảm bảo rằng VIP hoạt động đúng theo mô tả trong protocol standard và có khả năng phát hiện các lỗi liên quan đến protocol đó. Quy trình này bao gồm các bước sau:
1. Xác Minh Tính Đúng Đắn Theo Mô Tả Protocol: Trước tiên, bạn cần đảm bảo rằng VIP tuân thủ chính xác các quy tắc và tiêu chuẩn được mô tả trong tài liệu chuẩn của giao thức. Điều này có nghĩa là VIP phải:
- Tuân Thủ Giao Thức: Đảm bảo rằng VIP thực hiện các chức năng và giao tiếp đúng theo mô tả của giao thức. Ví dụ, nếu giao thức yêu cầu một cách thức giao tiếp cụ thể hoặc có các điều kiện đặc biệt, VIP phải thực hiện đúng theo các yêu cầu này.
- Khả Năng Phát Hiện Lỗi: VIP cần phải có khả năng phát hiện các lỗi và vi phạm liên quan đến giao thức. Điều này có thể bao gồm việc nhận diện các giao tiếp không hợp lệ, các điều kiện lỗi, hoặc các tình huống không tuân thủ quy chuẩn của giao thức.
2. Thực Hiện Quy Trình VIP Validation: Kết nối hai VIP với nhau hoặc sử dụng chúng trong môi trường kiểm thử để so sánh và kiểm tra hoạt động của chúng. Ví dụ, bạn có thể kết nối một VIP với một VIP khác (có thể từ Third-party VIP) để đảm bảo rằng cả hai đều hoạt động đồng bộ và phát hiện lỗi của nhau.
Tới đây chúng ta đã hoàn thành việc tìm hiểu khái niệm về VIP. VIP đóng vai trò quan trọng trong quá trình kiểm tra thiết kế, giúp đảm bảo rằng các giao thức và thành phần chức năng hoạt động đúng như mong đợi. Việc sử dụng VIP không chỉ giúp tiết kiệm thời gian và công sức trong quá trình phát triển mà còn nâng cao độ tin cậy và chất lượng của quá trình Design Verification. Với khả năng phát hiện sớm các lỗi thiết kế, VIP là một công cụ không thể thiếu trong bất kỳ quy trình kiểm tra nào. Hy vọng rằng những kiến thức này sẽ giúp bạn có cái nhìn sâu sắc hơn về tầm quan trọng và ứng dụng của VIP trong thực tế.
