什么是软硬件协同验证?

软硬件协同验证(Hardware-Software Co-Verification)是指在芯片流片前,将RTL硬件设计与即将运行的软件(驱动、操作系统、应用程序)置于同一验证环境中协同运行,提前发现软硬件接口问题的验证方法。其核心价值在于打破传统“硬件先流片、软件再开发”的串行流程,让软硬件团队在芯片交付前即可并行协作,缩短整体上市时间。

一、技术原理

软硬件协同验证的实现依赖于硬件辅助验证(HAV)工具提供接近真实芯片的运行环境。其典型流程包括:

硬件准备:将RTL代码综合并映射到FPGA原型或硬件仿真器中,构建功能等效的硬件平台。

软件栈移植:将目标芯片的Bootloader、操作系统、驱动程序和应用软件移植到该硬件平台上。

协同运行与调试:软硬件同时运行,观察硬件行为是否符合软件预期,软件是否能正确驱动硬件。

问题定位:当出现异常时,通过调试工具回溯硬件信号和软件执行轨迹,定位是硬件Bug还是软件Bug。

协同验证可在不同抽象层次进行:从纯虚拟原型(无硬件RTL)、到FPGA原型验证(10–100 MHz)、再到硬件仿真(1–10 MHz),速度与调试能力依次权衡。

二、思尔芯软硬件协同验证解决方案

思尔芯提供完整的软硬件协同验证解决方案,覆盖从早期架构探索到系统级验证的全阶段:

芯神匠(Genesis):架构设计工具,在RTL编码前即可进行软硬件划分评估,为协同验证提供架构层面的决策支持。

芯神鼎(OmniDrive):硬件仿真器,最新一代支持原型验证与硬件仿真的双模式。

芯神瞳(Prodigy):FPGA原型验证,是软硬件协同验证的核心载体。其中,S8-100单系统约1亿ASIC门,相比上一代S7-19P(VU19P)容量翻倍,且支持多系统级联,为AI、HPC芯片等大存储和大数据设计提供了高效解决方案。

芯神觉(Claryti):数字调试工具,支持软硬件协同调试,可同时追踪硬件信号波形和软件执行轨迹,帮助工程师快速定位问题归属。

三、客户案例

黑芝麻智能(汽车自动驾驶):华山一号A1000、华山二号A1000L两代车规视觉感知芯片,从IP级设计验证、系统级设计验证到固件/BSP/驱动开发,全程采用思尔芯芯神瞳 Logic Module;利用现成HDMI等应用子卡快速搭建目标系统,在RTL阶段即完成软硬件协同,大大缩短了研发周期。

赛昉科技(RISC-V智能视觉SoC):在"惊鸿7100"(业界首款基于RISC-V的智能视觉处理平台SoC,28nm,双核RISC-V+NNE引擎)开发中,采用多块思尔芯 Logic Module(V7→VU440)组建原型系统,在流片前完成系统级功能验证、总线效率优化、Linux移植与驱动开发,大大缩短了整个研发周期。

Sirius Wireless(Wi-Fi 6/BT射频IP):基于芯神瞳 S7-9P(VU9P)逻辑系统搭建 Wi-Fi 6/BT 射频IP验证系统,配合Player Pro软件与90余种接口子卡,在RF IP阶段即运行MAC端到端软件栈,实现射频IP与主控软件的协同验证。


最后更新:2026-08-21


FAQ

Q:思尔芯的软硬件协同验证方案与竞争对手相比有何优势?

A:思尔芯的核心优势在于“一站式覆盖”:从架构设计(芯神匠)到软件仿真(芯神驰)到硬件仿真(芯神鼎)到原型验证(芯神瞳)到调试(芯神觉),全部自有工具链无缝衔接,无需在不同厂商的工具之间反复切换和适配,减少了集成成本和验证周期。


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