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基于UVM的PCIe交换芯片Switch子系统验证平台的设计
1
作者
郑锐
沈剑良
+2 位作者
刘冬培
李智超
曹睿
《计算机应用研究》
北大核心
2025年第5期1480-1489,共10页
PCIe是一种高速串行计算机扩展总线标准,据此设计的PCIe交换芯片可将CPU提供的PCIe通道扩展出更多的PCIe接口。然而,随着PCIe交换芯片设计复杂度和验证向量剧增,传统基于Verilog搭建的验证平台难以实现对逻辑复杂的Switch子系统高效地验...
PCIe是一种高速串行计算机扩展总线标准,据此设计的PCIe交换芯片可将CPU提供的PCIe通道扩展出更多的PCIe接口。然而,随着PCIe交换芯片设计复杂度和验证向量剧增,传统基于Verilog搭建的验证平台难以实现对逻辑复杂的Switch子系统高效地验证,且缺乏功能覆盖率模型。为解决上述问题,采用UVM通用验证方法学,搭建了针对PCIe交换芯片中Switch子系统的验证平台,采用层次划分设计,支持覆盖率驱动,且较于一般UVM验证平台作出效率优化。具体而言,首先,对平台组件Reference Model建立通信对象和通信方式进行优化设计;其次,对平台组件ScoreBoard的比对方式和接收报文端口进行改进;最后,依据PCIe协议及交换芯片特点,对功能点进行梳理分类后针对性地设计了测试用例,对Switch子系统进行全面验证。经信号波形及覆盖率数据的分析表明,改进后的验证平台在没有人为过滤的情况下实现了96.8%的代码覆盖率和100%的功能覆盖率,仿真时间平均减少了约10%。该平台显著提升了验证效率,高效地支撑了PCIe交换芯片的验证工作,为相关UVM验证平台的搭建提供了参考。
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关键词
pcie
交换芯片
switch
子系统
UVM验证平台
reference
model
ScoreBoard
覆盖率
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职称材料
PCIe交换芯片的中断模块设计与验证
2
作者
裴晓芳
柏雪
+2 位作者
程志毅
邸倩
顾展弘
《中国集成电路》
2025年第9期33-39,共7页
PCIe交换芯片是一种应用于PCIe设备互连的高性能交换设备,为使PCIe交换芯片外部及内部紧急事务得到处理,提高芯片的利用效率,研究设计了一种PCIe交换芯片中断处理模块,以满足芯片在不同工作模式下,多中断源的中断上报。在以往仅支持单...
PCIe交换芯片是一种应用于PCIe设备互连的高性能交换设备,为使PCIe交换芯片外部及内部紧急事务得到处理,提高芯片的利用效率,研究设计了一种PCIe交换芯片中断处理模块,以满足芯片在不同工作模式下,多中断源的中断上报。在以往仅支持单一方式上报中断的基础上进行改进,实现INTx、MSI两种机制的中断上报,并通过优先级仲裁的方式进行中断管理,实现更为高效、灵活、可靠的中断处理,增强了芯片的响应速度和实时性能。为验证模块的正确性,采用UVM验证方法学构建了中断处理模块验证平台,验证结果表明中断处理模块设计的正确性,记分板中的数据匹配性为100%,覆盖率达到了100%。
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关键词
pcie
pcie
交换芯片
中断处理
UVM
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职称材料
基于PCIE非透明桥的嵌入式异构平台设计
被引量：
7
3
作者
徐健
张建泉
张健
《微电子学与计算机》
CSCD
北大核心
2018年第1期26-30,共5页
PCI Express(PCIE)总线因其具有传输带宽高、全新的点点互连架构和对PCI总线高度兼容等优点已在计算机平台中获得广泛应用.在通过PCIE桥接两个以上处理器系统的场合,PCIE非透明桥(NTB)有效地隔离的桥两端系统的PCIE总线域,防止桥两端寻...
PCI Express(PCIE)总线因其具有传输带宽高、全新的点点互连架构和对PCI总线高度兼容等优点已在计算机平台中获得广泛应用.在通过PCIE桥接两个以上处理器系统的场合,PCIE非透明桥(NTB)有效地隔离的桥两端系统的PCIE总线域,防止桥两端寻址冲突.本文使用PCIE交换芯片(PCIE Switch)以非透明桥的方式连接CPU和双GPU,搭建高性能嵌入式异构计算平台.在软件层设计上,本文基于Linux操作系统,完成了PCIE总线驱动和PCIE Switch的驱动设计,实现了多个Root之间的高速通信.
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关键词
pcie
非透明桥
交换芯片
嵌入式
异构平台
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职称材料
题名
基于UVM的PCIe交换芯片Switch子系统验证平台的设计
1
作者
郑锐
沈剑良
刘冬培
李智超
曹睿
机构
信息工程大学信息技术研究所
出处
《计算机应用研究》
北大核心
2025年第5期1480-1489,共10页
基金
国家重点研发计划基金资助项目。
文摘
PCIe是一种高速串行计算机扩展总线标准,据此设计的PCIe交换芯片可将CPU提供的PCIe通道扩展出更多的PCIe接口。然而,随着PCIe交换芯片设计复杂度和验证向量剧增,传统基于Verilog搭建的验证平台难以实现对逻辑复杂的Switch子系统高效地验证,且缺乏功能覆盖率模型。为解决上述问题,采用UVM通用验证方法学,搭建了针对PCIe交换芯片中Switch子系统的验证平台,采用层次划分设计,支持覆盖率驱动,且较于一般UVM验证平台作出效率优化。具体而言,首先,对平台组件Reference Model建立通信对象和通信方式进行优化设计;其次,对平台组件ScoreBoard的比对方式和接收报文端口进行改进;最后,依据PCIe协议及交换芯片特点,对功能点进行梳理分类后针对性地设计了测试用例,对Switch子系统进行全面验证。经信号波形及覆盖率数据的分析表明,改进后的验证平台在没有人为过滤的情况下实现了96.8%的代码覆盖率和100%的功能覆盖率,仿真时间平均减少了约10%。该平台显著提升了验证效率,高效地支撑了PCIe交换芯片的验证工作,为相关UVM验证平台的搭建提供了参考。
关键词
pcie
交换芯片
switch
子系统
UVM验证平台
reference
model
ScoreBoard
覆盖率
Keywords
pcie
switch
ing
chip
switch
subsystem
UVM verification platform
reference model
ScoreBoard
coverage rate
分类号
TP336 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TN40 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
PCIe交换芯片的中断模块设计与验证
2
作者
裴晓芳
柏雪
程志毅
邸倩
顾展弘
机构
南京信息工程大学电子与信息工程学院
无锡学院电子信息工程学院
中国电子科技集团第
出处
《中国集成电路》
2025年第9期33-39,共7页
基金
国家自然科学基金委青年基金项目(编号:42205078)
高校哲学社会科学研究一般项目(编号:2022SJYB0979)
+4 种基金
苏高教会“高质量公共课教学改革研究”专项课题(编号:2022JDKT138)
江苏职业教育研究立项课题(编号:XHYBLX2023282)
无锡学院教改课题资助(编号:JGZD202107,JGZD202302,JGYB2023023)
江苏省产教融合型一流课程“PCB&SMT工艺实践”资助(编号:131)
2023江苏省大学生创新创业训练计划项目(编号:202313982007Z)。
文摘
PCIe交换芯片是一种应用于PCIe设备互连的高性能交换设备,为使PCIe交换芯片外部及内部紧急事务得到处理,提高芯片的利用效率,研究设计了一种PCIe交换芯片中断处理模块,以满足芯片在不同工作模式下,多中断源的中断上报。在以往仅支持单一方式上报中断的基础上进行改进,实现INTx、MSI两种机制的中断上报,并通过优先级仲裁的方式进行中断管理,实现更为高效、灵活、可靠的中断处理,增强了芯片的响应速度和实时性能。为验证模块的正确性,采用UVM验证方法学构建了中断处理模块验证平台,验证结果表明中断处理模块设计的正确性,记分板中的数据匹配性为100%,覆盖率达到了100%。
关键词
pcie
pcie
交换芯片
中断处理
UVM
Keywords
pcie
pcie switch chip
interrupt processing
UVM
分类号
TN402 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
基于PCIE非透明桥的嵌入式异构平台设计
被引量：
7
3
作者
徐健
张建泉
张健
机构
中国科学院空间应用工程与技术中心
中国科学院太空应用重点实验室
出处
《微电子学与计算机》
CSCD
北大核心
2018年第1期26-30,共5页
基金
中国科学院太空应用创新基金(CXJJ-16S064)
文摘
PCI Express(PCIE)总线因其具有传输带宽高、全新的点点互连架构和对PCI总线高度兼容等优点已在计算机平台中获得广泛应用.在通过PCIE桥接两个以上处理器系统的场合,PCIE非透明桥(NTB)有效地隔离的桥两端系统的PCIE总线域,防止桥两端寻址冲突.本文使用PCIE交换芯片(PCIE Switch)以非透明桥的方式连接CPU和双GPU,搭建高性能嵌入式异构计算平台.在软件层设计上,本文基于Linux操作系统,完成了PCIE总线驱动和PCIE Switch的驱动设计,实现了多个Root之间的高速通信.
关键词
pcie
非透明桥
交换芯片
嵌入式
异构平台
Keywords
pcie
non-transparent bridge
switch
ing
chip
embedded
分类号
TN61-1123 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于UVM的PCIe交换芯片Switch子系统验证平台的设计
郑锐
沈剑良
刘冬培
李智超
曹睿
《计算机应用研究》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
PCIe交换芯片的中断模块设计与验证
裴晓芳
柏雪
程志毅
邸倩
顾展弘
《中国集成电路》
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于PCIE非透明桥的嵌入式异构平台设计
徐健
张建泉
张健
《微电子学与计算机》
CSCD
北大核心
2018
7
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职称材料
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