硬件仿真如何实现精准的信号调试?

硬件仿真如何实现精准的信号调试?
2025-05-23



随着设计复杂度的提升,RTL级仿真验证时间显著增加,已成为设计流程中的主要瓶颈。针对上亿门级以上的电路设计,硬件仿真凭借其强大的调试能力,成为不可或缺的验证工具,其中精准的信号调试更是确保芯片设计正确性与效率的关键。

 

思尔芯新一代芯神鼎硬件仿真系统配备了一系列强大的调试功能,其中,Save&Restore 功能可显著优化系统运行效率;Backup&Replay 功能则能大幅节省调试过程中的重跑时间,并精准复现故障场景。二者相互配合,犹如一套高效的“组合拳”,在提升调试精准度的同时,也极大加快了调试效率。

1.       Save&Restore:像游戏一样存档与恢复

Save&Restore功能在硬件仿真中起到提升调试效率的重要作用。其运作原理类似游戏存档与读档,可保存、恢复仿真状态,显著优化验证效率与资源利用率。该功能赋予工程师在仿真进程任意节点保存系统运行状态的能力,并能在后续需求下精准还原至该状态,实现仿真流程的“随心存档”与“精准回溯”。这一功能特别适用于需要跳过冗余流程、并行验证多任务、分时复用硬件资源等工作场景。 

应用场景1:节省冗长运行时间,直击验证核心

在嵌入式系统或操作系统的仿真中,OS启动阶段往往耗时较长。通过该功能,工程师可以在OS启动后保存运行状态,并在后续仿真中直接从这一状态恢复运行。这样工程师就可以跳过繁琐的OS启动过程,专注于系统功能的验证和调试,从而大大节省了仿真时间。

由于工程师通常需要执行多个testcase,通过Save&Restore功能,在恢复之前的存档后,工程师便可以从某个仿真时间点开始,并行执行多个testcase,提高验证效率和覆盖率。

 

图片1.png.jpg

 

应用场景2:灵活断点仿真,实现资源分时共享

在日常调试工作中,工程师难免会遇到需要中断或暂停仿真调试的情况。此时,Save 功能便派上用场,工程师可随时从当前仿真时间点中断进程,保存运行状态。之后再通过 Restore 功能即可从中断点继续仿真,确保工作的连贯性,提升调试效率。

此外,Save&Restore 功能还为硬件资源的分时共享提供了可能。工程师们能够借助该功能,轮流使用同一套硬件资源,避免资源闲置浪费,真正实现资源的最大化利用,降低硬件投入成本,提升团队整体效能。

图片2.jpg


 

2.       Backup&Replay:随机性问题调试

在硬件仿真流程中,工程师借助 Save&Restore 加载存档全速推进测试时,若遇到测试项失败,Backup&Replay 功能便成为精准定位问题的“关键钥匙”。该功能通过回放历史仿真行为,定位随机性bug或偶发故障。它允许工程师在仿真运行过程中,对运行状态进行备份,形成多个存档点,并在需要时重新播放(Replay)某个存档点所在时段的所有操作。这一功能对需要复现随机性bug、分析协议时序、验证动态行为时尤为有效。

应用场景1:稳定的重现bug现象

对于某些随机性触发的bug,传统的调试方法往往难以重现问题。而Replay功能则能够稳定地重新呈现bug现象,使工程师能够避免重新仿真运行却无法重现bug的尴尬局面。通过精确地定位到bug触发的时刻,工程师可以更加深入地分析问题,找到问题的根源。

应用场景2:更加精准的调试窗口

若不开启调试功能,让DUT高速运行直至 bug 出现,工程师将面临从海量仿真数据中“大海捞针”的困境。Backup&Replay 功能则开辟了一条“捷径”:工程师可从临近 bug 出现的 backup 存档点启动 Replay,并同步启用 FFV(Fast Full Visibility,信号全可视)功能进行深度调试。如此一来,无需从仿真起点“从头再来”,调试时间大幅压缩,效率显著提升。

应用场景3:更灵活的硬件资源使用

Replay 阶段无需依赖外部接口环境,这为工程师提供了硬件资源调度的“自由空间”。工程师可灵活分配硬件资源,聚焦问题核心,高效攻克复杂难题。对于硬件仿真在云上共享,更是如虎添翼。

图片3.png

3.       结尾

 Save&Restore与Backup&Replay两大功能协同发力,为工程师构建起一套“精准定位—高效解决”的闭环调试体系。它们不仅帮助工程师更加准确地定位和解决潜在的问题,还极大地提升了硬件资源的利用率和工作效率,大大加速开发进程。

 

点赞、关注加转发,为你带来更多EDA硬核科普。














获取方案

您在设计什么类型的芯片?
设计中含的ASIC门容量为?
500万 - 2千万
2千万 - 5千万
5千万 - 1亿
1亿 - 10亿
大于10亿
您倾向于使用哪款FPGA?
赛灵思 VU440
赛灵思 KU115
赛灵思 VU19P
赛灵思 VU13P
赛灵思 VU9P
AMD VP1802
AMD VP1902
英特尔 S10-10M
英特尔 S10-2800
不太确定,需要专业建议
您需要什么样的FPGA配置?
单颗FPGA
双颗FPGA
四颗FPGA
八颗FPGA
不太确定,需要专业建议
您需要什么样的外设接口?
您需要多少数量的原型验证平台?
您是否需要以下原型验证配套工具? (可多选)
分割工具
多FPGA调试工具
协同建模工具(允许大量数据在 FPGA 与 PC 主机之间进行交互)
您什么时间内需要使用到我们产品?
0-6个月
6-12个月
大于12个月
不太确定
您是否需要其他工具资讯?(可多选)
架构设计
软件仿真
硬件仿真
数字调试
形式验证
想要更多了解,您是否需要产品选型指南?
其他
提交
输入您的电话,我们即刻给您回电
输入您的电话
验证码
您也可直接拨打电话:400 8888 427 或添加企业微信
电话咨询
微信咨询
企业微信咨询
TOP
企业微信咨询