（本文編譯自Electronic Design）

先進半導體芯片的開發(fā)難度持續(xù)攀升，推動電子設(shè)計自動化（EDA）供應商在工具與方法論上不斷創(chuàng)新。他們始終致力于提升工具的容量與性能，同時支持最新的硅工藝節(jié)點，此外，他們還在探索提高抽象層級的方法，如高級綜合（HLS）和通用驗證方法學（UVM）。

近年來最具突破性的創(chuàng)新之一，是Accellera系統(tǒng)倡議標準組織推出的可移植激勵標準（PSS），它旨在通過定義統(tǒng)一的測試意圖模型來解決硬件驗證中測試可移植性和復用性的挑戰(zhàn)。?

PSS的核心思想是將?測試意圖?（即“測試什么”）與?測試實現(xiàn)?（即“如何測試”）分離。它采用聲明式語言特性，允許驗證工程師描述激勵的高級行為規(guī)范（如狀態(tài)轉(zhuǎn)換、約束條件），而不是具體的執(zhí)行步驟。?

這種抽象層次使得同一份PSS模型可以被工具自動轉(zhuǎn)換并生成適用于不同驗證平臺（如仿真、硬件加速、FPGA原型、硅后測試）的測試代碼，從而實現(xiàn)跨平臺、跨層級的復用。?

眾多芯片開發(fā)商與EDA供應商參與了該標準的制定，確保其能夠解決實際應用中的挑戰(zhàn)。可移植激勵工作組（PSWG）于2018年6月發(fā)布了PSS 1.0版本，并在2024年8月推出了3.0版本。

PSS提升了芯片設(shè)計驗證與確認的抽象層級，讓開發(fā)人員能夠指定抽象驗證意圖，EDA工具可基于此自動生成測試用例。這些測試用例既能夠“縱向”覆蓋從IP模塊、子系統(tǒng)到完整系統(tǒng)的各級驗證需求，也能夠“橫向”適配從軟件仿真、硬件仿真到硅片測試的各類平臺。PSS模型的可移植性體現(xiàn)在，同一模型可針對不同目標平臺生成適配的測試用例。

在該標準即將完成初始版本定稿時，Breker驗證系統(tǒng)公司的Adnan Hamid發(fā)表過一篇題為《11個誤解》的文章，探討了可移植激勵的相關(guān)概念。自那以后，行業(yè)發(fā)生了諸多變化——多家EDA供應商已開始支持PSS，許多芯片企業(yè)也在前沿芯片項目中采用了這一標準。隨著標準的不斷演進，一些新的誤解也逐漸出現(xiàn)。

01

UVM用戶遷移至PSS無法獲得任何收益

這一誤解已基本消除。五年前可移植激勵工作組舉辦技術(shù)講座時，聽眾的諸多提問都在質(zhì)疑PSS的存在必要性，但如今情況已截然不同。多數(shù)驗證工程師現(xiàn)已認識到，PSS帶來了全新的抽象層級與可移植性優(yōu)勢。

UVM的縱向可移植性極為有限：被動監(jiān)視器雖可在IP層級與芯片層級間遷移（反之亦然），但激勵生成邏輯與測試用例必須進行修改。而在橫向維度，當驗證場景從軟件仿真環(huán)境轉(zhuǎn)向硬件仿真環(huán)境，或進入無測試平臺的芯片啟動實驗室時，UVM完全無法提供支持。需要明確的是，PSS并非UVM的替代方案，而是其互補技術(shù)。

02

PSS是純學術(shù)性標準

可移植激勵工作組的活躍成員中并無學術(shù)界代表，全部由商業(yè)工具供應商與芯片開發(fā)商構(gòu)成。早在Accellera啟動標準化進程之前，多家EDA供應商已推出相關(guān)產(chǎn)品，能夠基于C++或自定義語言表達的驗證意圖自動生成測試用例。這些供應商從工作組成立之初便積極參與，貢獻了自身的技術(shù)專長及用戶的實際應用經(jīng)驗。同時，工作組中的芯片開發(fā)商在標準制定的每一個環(huán)節(jié)都持續(xù)發(fā)力，確保該標準能夠切實滿足一線驗證工程師的實際工作需求。

03

沒有實際芯片開發(fā)商在使用PSS

由于EDA工具的使用情況通常被視為企業(yè)私密信息，因此無法準確統(tǒng)計采用PSS的公司數(shù)量。但行業(yè)內(nèi)已公開了大量“成功案例”，許多用戶也在行業(yè)會議上分享了其應用經(jīng)驗。公開討論過PSS使用情況的公司包括AMD、ADI、博通、IBM、英飛凌、英特爾、高通、三星和德州儀器等。這份極具分量的名單足以徹底粉碎這一誤解。

04

沒有EDA供應商支持PSS

這一誤解完全不符合事實。只需簡單檢索便可發(fā)現(xiàn)，PSS獲得了眾多行業(yè)廠商的支持，包括：

• 愛德萬測試（Advantest）——將PSS應用于其芯片測試卡產(chǎn)品；
  

• 楷登電子（Cadence）——在其系統(tǒng)驗證解決方案中支持PSS；

• 西門子EDA（Siemens EDA）——在其驗證解決方案中支持PSS；

• 新思科技（Synopsys）——在其可移植激勵解決方案中支持PSS。

05

PSS用戶必須在兩種語言之間二選一

誠然，該標準的早期版本指定了兩種輸入格式：一種是由可移植激勵工作組定義的領(lǐng)域特定語言（DSL），另一種基于C++。但用戶從未被強制要求二選一，而是可以根據(jù)需求靈活混合使用這兩種格式。不過，隨著標準不斷新增功能，確保兩種語言之間的一致性和互操作性變得愈發(fā)困難。因此，在3.0版本中，標準僅保留了DSL這一種輸入格式。這一誤解從始至終都未完全成立，而如今則徹底不攻自破。

06

PSS不提供覆蓋率支持

在3.0版本發(fā)布之前，該標準的覆蓋率相關(guān)結(jié)構(gòu)確實極為有限。而增強覆蓋率支持一直是計劃中的核心優(yōu)化方向，最新版本已具備豐富的數(shù)據(jù)覆蓋率、交叉覆蓋率和行為覆蓋率功能。驗證工程師可通過這些功能，確保芯片設(shè)計中的重要場景和行為序列都能得到充分的測試驗證。

圖：PSS場景覆蓋率的抽象可視化。

07

PSS對寄存器和存儲器的支持不足

這是另一個針對PSS早期版本的誤解，如今已完全過時。當前用戶可通過PSS描述寄存器組、寄存器及其字段，以及它們在存儲映射中的組織方式；還能定義地址空間和存儲區(qū)域，在測試執(zhí)行過程中隨機分配內(nèi)存塊，并為存儲器之間的數(shù)據(jù)傳輸定義緩沖區(qū)。這些功能已充分滿足芯片設(shè)計中對寄存器和存儲器的驗證需求。

08

PSS不支持芯片啟動實驗室中的實際芯片測試

從軟件仿真向硬件平臺自動移植測試用例的能力，是可移植激勵技術(shù)的核心優(yōu)勢之一。早期已有案例研究顯示，Cavium公司在芯片啟動實驗室中，通過可移植激勵工具生成的C語言測試用例，成功在跨3顆芯片的144個處理器上同時運行。盡管難以統(tǒng)計有多大比例的項目已應用這一硬件可移植性功能，但該能力的有效性已得到明確驗證。

09

PSS中的所有內(nèi)容都必須從零開始編寫

誠然，與成熟語言相比，PSS可用的共享軟件和商業(yè)IP確實相對較少，但這一現(xiàn)狀正迅速改變。許多企業(yè)已在多個項目中應用PSS，并構(gòu)建了內(nèi)部可復用組件庫；EDA供應商也在其培訓和支持服務(wù)中提供示例代碼。此外，可移植激勵工作組正著手定義一套方法學庫，計劃在PSS的后續(xù)版本中推出，進一步降低用戶的開發(fā)成本。

10

嘗試過PSS的團隊不會繼續(xù)使用

新思科技的一段評價最能粉碎這一誤解：“我們見證了PSS的應用狀況，對于那些已經(jīng)采用的用戶而言，他們都會持續(xù)使用。我曾見過一些標準，用戶嘗試一次后或許覺得有趣，但下次不會再用。然而對于PSS，一旦團隊中有人開始使用，整個團隊乃至其他團隊都會陸續(xù)跟進。我們從未見過有用戶在啟用PSS后中途停止使用的情況?！逼渌鸈DA供應商也反饋了類似的觀察結(jié)果。

11

沒有人再討論PSS了

本文引用了眾多案例研究和供應商的產(chǎn)品方案，足以表明網(wǎng)絡(luò)上對PSS的討論熱度居高不下。此外，可移植激勵工作組還受邀在多個行業(yè)會議上舉辦技術(shù)講座和工作坊。業(yè)界對PSS的關(guān)注度并未降低，相關(guān)討論也從未停止。

盡管PSS尚未在芯片開發(fā)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面普及，但其應用范圍已十分廣泛。所有提供驗證解決方案的主流EDA供應商均支持 PSS，全球多家大型半導體企業(yè)也在日常工作中頻繁使用這一標準。對于仍受上述任何誤解困擾的從業(yè)者而言，如今完全可以放心且自信地采用PSS，親身體驗其帶來的諸多優(yōu)勢。