THE SOUND OF CADENCE Vol.72 (June 2010)

Cadence Palladium XP ―Verification Computing Platformのご紹介―

Cadence Palladium XP Verification Computing Platformのご紹介大規模SOCの検証には、LSI単体の検証（Verification）に加え、ソフトウェアの制御やLSI外部環境との協調動作など、システム・レベルの挙動を検証（Validation）する必要があります。

ケイデンスでは、従来よりPalladiumシステムとXtremeシステムでシミュレーション・アクセラレーションからIn-Circuitエミュレーションまで、広範囲の検証環境を提供してきました。今回ご紹介するPalladium XPベリフィケーション・コンピューティング・プラットフォーム（Palladium XP）は、ケイデンスの最先端のハードウェア、ソフトウェアで実現した論理検証用コンピューティング・プラットフォームです。PalladiumシステムとXtremeシステムの経験とノウハウを統一環境にし、かつクラス最高のアクセラレーション・エミュレーション性能を提供します。 Palladium XPは、プロセッサ・ベースの計算エンジンと、UXE（Unified Xccelerator Emulator）ソフトウェアにより、高速かつ柔軟な拡張性を実現するとともに、ハードウェア/ソフトウェア協調検証、ダイナミック・パワー解析機能、多様なハード/ソフトIPのラインアップ、メトリクス・ドリブン検証など、従来のエミュレーションでは困難だった多様な用途に応えることができます。

図1：Palladium XP

システム・レベル検証の実現に向けて

従来の検証ツールは、システム・オン・チップ（SoC）の規模増大と複雑化の増加に即座に対応することは困難でした。このためハードウェアとソフトウェアの検証環境のギャップ、再利用性や生産性の制限、リスピンやスケジュールの遅延への心配など、いくつもの課題が顕著になってきています。

準のI/O、組み込みソフトウェア、OS、ドライバ等々を含み、それらが相互に強く関係しています。（図2）そのためSoC全体の機能検証はハードウェアとソフトウェアを同時に検証する必要性が要求されてきます。

図2：システム・レベル検証に必要な要素技術

従来のハードウェア装置を利用した検証環境では、性能向上は見込めますが、反面、シミュレーション環境の利点である習得の容易さ、短期間の環境構築、デバッグ性能、再利用性などをあきらめないといけません。またシミュレーション環境からシミュレーション・アクセラレーション、あるいはエミュレーション環境への移行には通常再コンパイルが必要になります。 シミュレーション、シミュレーション・アクセラレーション、エミュレーション環境の分離が、ツール間でのスケーラブルな性能とIP再利用の実現の障壁になっています。

システム・レベル検証のソリューション

Palladium XPは、業界最先端のテクノロジを実装しており、かつ幅広い分野にも利用可能な新検証プラットフォームです。Palladium XPは、シミュレーション環境も含めた統一環境を実現したことにより、アクセラレーションやエミュレーションへの適用を可能にします。例えば、Xtremeシステムの特徴的な機能であった "Hot-Swap" 機能により、ケイデンスの Incisive Simulatorを使用するユーザは、シミュレータ環境からシミュレーション・アクセラレーション環境、あるいはエミュレーション環境へ検証データを再コンパイルすることなく移動することができます。Palladium XPは、初期のアーキテクチャ解析からブロック、チップ、システム・レベル、そしてソフトウェア開発とシステム検証までの多様な設計・検証フェーズに使用できます。

さらにPalladium XPは、使いやすく柔軟でシミュレーション操作に類似したユース・モデルやスケーラブルな性能を提供し、検証の生産性をより向上させることができます。このほか、実装置や測定器・発生器に接続し、ハードウェア/ソフトウェア協調検証や、先端的なデバッグ環境が実現できます。 Palladium XPは、従来のシミュレーション･アクセラレーションとエミュレーションの使用環境に先端の検証機能を拡張しています。例えば、メトリクス・ドリブン検証の高速化、HVL（Hardware Verification Language）ベースの高速化、OVM（Open Verification Methodology）の加速、システム・レベルにおける消費電力検証など、新しいユース･モデルの導入により検証の生産性はさらに向上します。

図3：Palladium XPのユース・モデル

Palladium XPの仕様

Palladium XPは、XLとGXLの２つの構成があり、両タイプともにRoHS（特定有害物質使用制限）基準に適応しています。基本アーキテクチャ（MCM、メモリ・カード、ケーブル、ソフトウェア）は両構成とも共通ですが、物理的なサイズと拡張性への仕様は異なります。

●アーキテクチャ

最新カスタム・プロセッサ（MCM）

●サポート言語

HDL：RTL（VHDL、Verilog）、Gate-Level netlist HVL：C++、SystemC、Specman 'e'、SystemVerilog、Open Verification Methodology（OVM）/Universal VerificationMethodology（UVM） Assertion：SystemVerilog Assertion（SVA）、PropertySpecification Language（PSL）、Incisive AssertionLibrary、Open Verilog Library（OVL）

●ハードウェア/ソフトウェア・インタフェース

標準規格：SCE-MI 1.1/2.0、TLMのサポート 標準プロトコルをサポートする各種SpeedBridge製品群 API：C/C++、PLI、VPI、SystemVerilog DPI、DPI-SystemC、VHPI 等

●高速コンパイル

～35Mゲート/時間（RTL/1台のワークステーション）

●実行速度

～４ＭＨｚ

●Low Powerソリューション

DPAオプションによる高速ダイナミック電力見積もりとシステム・レベルの省電力動作検証（Power Shutoffなど）

●アドバンス･デバッグ機能

FullVision：長時間の全信号トレース、統合されたデータベースによるIncisive Enterprise Simulator（IES）/SimVisionへの組み込み アサーションおよびトランザクションも観測可能 InfiniTrace、hot-swap、複雑なイベントを簡単にトリガーする機能、システム・タスクのサブセットをサポート SimVision GUIのデザイン信号に対応した電力プロファイル

●柔軟なクロック

同期、非同期、ゲーテッド・クロック等、多種なクロックをサポート

このようにPalladium XPは、高速・高機能化を実現することにより、従来のエミュレータ/アクセラレータでは適用が困難であった検証用途にも利用できるようになりました。PalladiumXPは、まさに「次世代のベリフィケーション・コンピューティング・プラットフォーム」と呼ぶにふさわしいシステムと言えます。

カスタマ・プラットフォーム・マーケティング部 夏井　聡