一款针对Soc开发的硬件仿真进行优化的软件VARON

VARON是一款针对Soc开发的硬件仿真进行优化的软件，运行于Cent OS Linux系统，需要有一定的VCS使用基础，适用于集成度偏高的Soc开发。VARON通过自主研发的IP连接到开发系统，并监视AXI总线上的多种属性和性能，从而使开发者能够更直观的观测系统的运行情况，从而有针对性的进行优化调整。

背景

1.芯片现状：

1）许多IP嵌入

2）更复杂的交互

3）准确的性能分析至关重要

2.开发会遇到的问题

1）需要验证IP用于模拟和仿真，以及丰富的调试工具 2）学习如何使用验证IP和调试工具是一个很大的挑战 3)没有性能分析方面的专业知识，也不知道从哪里开始 4)想用运行软件调试FPGA或ASIC芯片的性能，但主要厂商不提供 5)处理大量信号级数据的速度慢 6)用于性能分析工具和工作的总成本很高

3.市面上大多数分析仪

1）性能低下： ①需要验证IP用于模拟和仿真，以及丰富的调试工具 ②不支持FPGA和ASIC ③处理大量信号级数据的耗时 ④劳动力成本高 2）难以使用： ①手动实施验证IP ②需要性能分析方面的专业知识，使用有限类型的图表和使用工具的诀窍 

VARON分析仪

1.高性能：

1）一个完整的产品，带有可配置的片上验证IP和专有图形用户界面 2）支持模拟仿真、FPGA和ASIC

3）专用于事务级数据的性能分析非常快速

4）劳动成本低，实现时间短

2.易于使用：

1）自动引导验证IP的配置

2）通过丰富的图表和工具提示引导分析

VARON的优势

1.涵盖LSI设计验证的整个过程

2.完全可配置的验证IP满足用户需求

1）按端口组进行独立配置 2）易于分析系统中跨总线级联的事务

3.针对硬件仿真器进行了优化，以最大限度地提高速度

1）硬件IP将AXI数据缓冲到模拟器 2）监视器和缓冲区都是可综合的

4.分析时间短，数据处理速度快

1）在事务级别监视AXI 2）快速显示所有性能图表，不依赖于设计尺寸

AXI周期	1,000,000	10,000,000
分析时间（秒）	8	95
文件大小（字节）	47,955,968	480,460,800
处理数量	读	377,007	3,776,145
写	381,075	3,820,338
数据传输总量（字节）	读	9,186,842	92,111,540
写	9,291,924	93,326,480

5.通过丰富的性能图表组合进行非常简单的分析

1）每个端口组20个图表 2）通过6种图表类型了解2个分析目标的5个关键设计标准

目标	设计准则	图表类型	备注
响应时间	按端口或ID列出的延迟	直方图	延迟分布
最大值/最小值/均值
按端口或ID列出的事务	时间图	随着时间的推移，循环准确地映射事务
总线使用效率	按端口或ID列出的数据传输总量	圆形分格统计图表	空闲周期—>总线利用率
条形图	端口或ID之间的比较
按端口或ID的突发长度	直方图	突发长度分布
按端口或ID列出的单位时间的数据传输量	堆叠时序图	一段时间内所有端口或所有ID的总数据传输量
条形时序图	每个端口或ID随时间的数据传输量
最大值/最小值/均值
直方图	数据传输量分布

6.工具帮助用户进行详细的调试

1）放大/缩小以验证整体趋势 2）放大/正常大小，跳转到时间和工具提示来检查本地数据

单位时间的数据传输量：正常大小（左）、放大（右）

3）水平能够同步显示3个时序图，以在一个时间窗口内验证相关数据

按条形图显示单位时间的数据传输量（上）
堆叠视图显示单位时间的数据传输量（中）
事务时间表（下）

4）找出超出范围来突出显示5个图表中超出预期的数据

延迟直方图、事务时序图、堆叠/条形图时序图和单位时间数据传输周期直方图

事务时间表（上）
延迟直方图（下）

5）由图表设计的工具提示，用于感兴趣的详细数据 ①左键单击出现，右键单击锁定/移动/删除 ②上图例子：

延迟直方图：在端口0有35个事务，延迟为138–143

事务时序图：端口0: ID 01事务开始于时间12和145，具有0等待、131访问(延迟)和8字传输

介绍完功能后，下篇文章我们根据实际案例来具体分析。

责任编辑：xj

原文标题：AXI总线高性能分析仪——VARON（一）

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