系統(tǒng)集成和硬件合規(guī)性問(wèn)題相當(dāng)常見(jiàn)，對(duì)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)尤其如此。如果通過(guò)修改軟件來(lái)與硬件進(jìn)行適配，不僅耗費(fèi)成本，而且挑戰(zhàn)極大，甚至可能會(huì)造成芯片設(shè)計(jì)返工，有時(shí)客戶(hù)甚至?xí)x擇放棄現(xiàn)有平臺(tái)而改用其他平臺(tái)。

新思科技與Arm聯(lián)合開(kāi)發(fā)了流片前合規(guī)性測(cè)試解決方案，該解決方案是Arm SystemReady合規(guī)計(jì)劃的一部分。Arm SystemReady計(jì)劃是一套系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，旨在確保軟件能夠在基于Arm硬件的生態(tài)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)無(wú)縫協(xié)作，從而讓操作系統(tǒng)可以“正常運(yùn)行”。該方案的基礎(chǔ)是基本系統(tǒng)架構(gòu)(BSA)，該架構(gòu)為操作系統(tǒng)成功啟動(dòng)提供了最低限度的硬件要求。

對(duì)基于Arm片上系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建的一系列應(yīng)用程序和解決方案來(lái)說(shuō)，流片前BSA合規(guī)性測(cè)試解決方案對(duì)實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)至關(guān)重要。

使用現(xiàn)成軟件，無(wú)需定制

Arm SystemReady計(jì)劃讓芯片公司及其客戶(hù)們可以放心地運(yùn)行現(xiàn)成軟件，而無(wú)需為其設(shè)備和平臺(tái)定制開(kāi)發(fā)專(zhuān)用軟件，這樣芯片公司就能夠節(jié)省下定制軟件所需的高昂成本和大量時(shí)間，從而更加專(zhuān)注于產(chǎn)品創(chuàng)新和差異化。

Arm SystemReady計(jì)劃可解決高性能計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，比如與Arm IP集成的PCI Express(PCIe)子系統(tǒng)的功能正確性，該子系統(tǒng)包括CPU群集、芯片網(wǎng)絡(luò)、通用中斷控制器和系統(tǒng)內(nèi)存管理單元等。

即為SystemReady的關(guān)鍵步驟。遵循以下步驟，開(kāi)發(fā)者們能夠設(shè)計(jì)出軟硬件完美融合的芯片。

BSA合規(guī)性測(cè)試

加速實(shí)現(xiàn)軟件“開(kāi)箱即用”

任何硬件合規(guī)性問(wèn)題都可能會(huì)對(duì)芯片設(shè)計(jì)造成影響。以下列舉了部分常見(jiàn)的芯片設(shè)計(jì)缺陷：

操作系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)、崩潰或掛起

PCIe層次結(jié)構(gòu)無(wú)效，或缺少根端口

增強(qiáng)的配置機(jī)制(ECAM)不正確，且設(shè)備未被發(fā)現(xiàn)

端點(diǎn)互操作性問(wèn)題

CPU在寫(xiě)入了無(wú)效的使能字節(jié)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞和軟件錯(cuò)誤

這些缺陷可能造成嚴(yán)重的問(wèn)題，例如無(wú)法產(chǎn)生正確的PCIe ECAM，而由于Windows更新機(jī)制對(duì)ECAM的強(qiáng)制性的要求，這樣的不合規(guī)軟硬件系統(tǒng)可能造成無(wú)法得到更新的產(chǎn)品。

如果采用流片前BSA合規(guī)性測(cè)試，這些問(wèn)題都可以在設(shè)計(jì)周期的早期進(jìn)行識(shí)別和預(yù)防。

流片前BSA合規(guī)性測(cè)試的作用如下：

實(shí)現(xiàn)流片前的BSA合規(guī)性覆蓋

避免芯片設(shè)計(jì)返工以及軟件更改

達(dá)成SystemReady的路徑簡(jiǎn)單明確、風(fēng)險(xiǎn)低

在新思科技的開(kāi)發(fā)和支持下，該合規(guī)性解決方案集成了開(kāi)源測(cè)試套件、裸機(jī)驅(qū)動(dòng)程序和試驗(yàn)程序(新思科技的驗(yàn)證IP)，并提供自定義激勵(lì)和額外的合規(guī)性覆蓋范圍，以實(shí)現(xiàn)開(kāi)箱即用的體驗(yàn)。

這是業(yè)界唯一一個(gè)帶有內(nèi)置PCIe子系統(tǒng)性能驗(yàn)證和分析功能的解決方案，該方案?jìng)?cè)重于系統(tǒng)級(jí)和軟件層面協(xié)議特性的驗(yàn)證。從寄存器ID檢查，功能特性檢查，集成測(cè)試多個(gè)維度來(lái)確保協(xié)議層面的規(guī)則和特性被正確實(shí)現(xiàn)且沒(méi)有遺漏。作為對(duì)這一過(guò)程的補(bǔ)充，設(shè)計(jì)驗(yàn)證為識(shí)別漏洞和極端情況提供了更深入、更全面的驗(yàn)證。

合規(guī)性測(cè)試可能需要數(shù)十億個(gè)時(shí)鐘周期，只有硬件加速器才能夠處理如此龐大的數(shù)據(jù)量。流片前BSA合規(guī)性測(cè)試解決方案可原生支持業(yè)界速度最快的仿真系統(tǒng)──新思科技ZeBu，以及業(yè)界性能最高的仿真系統(tǒng)──新思科技VCS功能驗(yàn)證平臺(tái)。

以下三點(diǎn)為關(guān)鍵的績(jī)效指標(biāo)：

信道吞吐量

讀/寫(xiě)/中斷延時(shí)

帶寬利用率

借助新思科技強(qiáng)大的驗(yàn)證解決方案，相信芯片開(kāi)發(fā)者們能夠在設(shè)計(jì)的早期階段實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的流片前BSA合規(guī)覆蓋以及高效的性能驗(yàn)證和系統(tǒng)的瓶頸分析。

審核編輯：湯梓紅