Desarrollo de una VIP siguiendo la metodología UVM para la verificación del protocolo OCP

Abstract

[ES] El objetivo de este trabajo fin de grado es el diseño y verificación de una Verification Intelectual Property (VIP) del protocolo Open Core Protocol (OCP) utilizando la metodología Universal Verification Methodology (UVM).

OCP es un protocolo ampliamente utilizado en comunicaciones de sistemas System-On-Chip (SoC), sistemas que integran la totalidad de un diseño (parte hardware, parte software, módulos de RF, microcontroladores, etc.) en un solo circuito integrado (IC). Se trata de sistemas extremadamente complejos y un fallo en su diseño puede resultar en pérdidas de incluso millones de euros a la hora de fabricarlos (dependiendo de la tecnología de fabricación y la complejidad del chip).

La metodología escogida, UVM, es la más extendida en la industria y utilizada para verificar la gran mayoría de diseños digitales en la actualidad. Ya que proporciona al verificador no solo unas librerías sobre las que construir su banco de pruebas sino unos pasos a seguir que aportan robustez a la verificación.

La complejidad de este trabajo reside en que OCP es un protocolo extremadamente configurable, tiene distintos modos de funcionamiento, admite segmentación de peticiones y respuestas, admite ráfagas, admite respuestas desordenadas mediante el uso de etiquetas (tags) y todo ello debe ser recogido y configurable en la VIP desarrollada. De forma que cualquier IP que utilice el protocolo pueda ser verificada utilizando la misma.

[EN] The goal of this project is to design and verify a Verification Intellectual Property (VIP) for the protocol Open Core Protocol (OCP) using the Universal Verification Methodology (UVM).

OCP is a protocol widely used in System-On-Chip (SoC) communications; these systems are Integrated Circuits that (IC) integrate most or all components of an electronic system (hardware and software parts, memories, registers, CPUs, RF modules, etc.). These systems are very complex, and a design failure can translate into losses of millions of euros in the fabrication process.

Regarding UVM, the chosen methodology, it is the standard in the industry and the most extended verification method nowadays. It is a powerful tool that allows the verification team to reuse most parts of the test bench from one test to another through inheritance.

This project's complexity lies in the fact that OCP is extremely configurable. It admits different modes of operation, segmentation of requests and responses, bursts of data, out-of-order responses, tags and more. A VIP for this protocol must incorporate that functionality and allow the user to choose the desired mode of operation. So that any protocol-compliant IP can be verified using the VIP.