标准、开源和工具

专家在桌前:半导体工程讨论了开源验证今天意味着什么，以及它应该发展成什么，让-玛丽布鲁内，在仿真部门的高级主管西门子EDA；Axiomise首席执行官Ashish Darbari;西蒙·大卫曼，首席执行官治之软件；DARPA微系统技术办公室项目经理Serge Leef;刘涛，谷歌芯片实现与集成团队硬件工程师;以及SmartDV应用工程总监Bipul Talukdar。这是改编自DVCon的一个小组会议。本讨论的第一部分是在这里．第二部分是在这里．这个专家系列的最后一部分包含了听众提出的问题的答案，但在会议期间没有讨论。这些问题需要更多的专家来回答。

SE: UVM是开源的，对用户和工具供应商都是成功的和有益的。SystemC是另一个成功的开源验证工具。这些是未来工具的模型吗?

他你用什么语言并不重要。一切的背后都是有约束的随机验证，或正式验证。说我们想从开源工具中获得与商业工具相同的功能集和性能是不公平的。投资是完全不同的。你可以构建一些足够好的东西，具有合理的性能和更低的成本。你不必为了取得成功而与大型商业EDA公司进行苹果对苹果的比较。你可以在中间做一些事情，让一些事情成功。

Talukdar:当你看到今天的设计方法时，事情正在发生变化。人们在更高的抽象层次上设计并生成设计。RTL不应该是编码设计的主要方式。这些工具确实需要发展，以便能够在更大的规模上处理一些事情，在那里您将从更高的抽象级别生成您的设计。你应该能够在这个级别上进行验证。您应该能够按照规范生成测试。今天，RTL是设计的主要入口，这是所有工具的假设。我们需要修改工具，以便能够处理诸如由BlueSpec定义的设计方法之类的东西。工具世界需要一场革命，以便能够在更高的抽象级别上进行验证，并生成测试和设计。

深色的:我们从C进行高级合成来生成RTL。这会产生非常高质量的RTL，可以用模拟器和仿真器执行。我们看到了一个趋势，即非常大的公司正在花费更少的时间构建RTL，而更多地致力于高级建模。

Davidmann免费工具业务是一种服务模式。你必须找到一个人来开发技术，而EDA开发技术的方式是通过创业。这是由商业收养者资助的。服务模型实际上只构建了足够的服务。这是一个根本性的结构性问题。如果所有的公司都为免费工具提供资金，你最终会得到足够的工具。而如果你有创业公司，他们会成为世界级的。

深色的:作为本次论坛上唯一的大型EDA供应商，我可以向您保证大型EDA公司内部存在创新。

Darbari关于正式工具，我想提一下Yosys。它是一个很好的正式验证工具的例子。但我明天要用它来签署我的设计吗?也许吧。我不确定Yosys是否与商业工具处于同一水平。所以我并不是说我们会排除它，或者我们不会支持它。事实上，我们愿意在Yosys成为更好工具的过程中提供帮助。OpenHW的思想是使用生产等级验证。我认为这就是我们在这里谈论的。使用能够提供产品级质量的工具。

SE:业界已经尝试了其他开放项目，比如统一覆盖互操作性标准。在本小组讨论中，有几次提到覆盖范围是任何核查方法的必要组成部分。但UCIS并没有特别成功或被采纳。为什么一些开放项目不成功?

Darbari我们可以从失败的事情中吸取教训，下次努力做得更好。我当然充满希望。但我们需要所有的大工具供应商，和小工具供应商，在这一点上共同努力。

他:我们需要找到将工具提供者和用户结合在一起的共同利益。只有当你做到这一点时，你才能及时获得开源的支持。你如何得到必要的承诺?这些都是重要的问题，因为核查是一项严肃的工作。你不希望你的芯片出现问题，所以你必须进行生产级验证。我们必须以共同利益为基础。只有当您能够达到验证质量时，您才能获得成功。

Leef:开源具有吸引力有几个原因。我有一个喜欢扩展功能的社区，并且这样做时不会将扩展暴露给外部世界。开源允许他们这样做。我的底层计算成本几乎为零，所以商业模拟器的每个许可证的主要成本是5万美元。如果我能消除这些，就能解决我面临的很多挑战。至于现在让EDA公司从私人渠道获得资金，我相信你们很多人都尝试过。这种努力没有风险资本可用。这表明投资者对资本市场、创新以及这一领域的潜力缺乏信心。然而，我对有趣的想法持开放态度。我已经投资了超过1.1亿美元，唯一的目的就是重振EDA领域的创新。 If you guys have good ideas, I don’t want your equity, and I don’t want you to necessarily be open source. I’m interested in moving the technology forward.

深色的:开源的挑战之一是很多东西变得通用和可交换。这提供了很多自由，是一件好事。但与此同时，这也使得竞争变得困难。如果来源对每个人来说都是共同的，那么就很难证明某样东西明显优于其他东西。那么，如果很多东西都开源了，EDA行业如何继续竞争呢?我们需要竞争，因为我们需要驱使彼此变得更好。你需要保持一定程度的竞争，以确保创新的持续。

Davidmann我们谈论的是免费午餐，还是免费啤酒，还是自由?DARPA说他们想要开源。但是他们不想要开源。他们想要免费。我们必须明确这一点。我们需要开源，因为我们需要做事的自由。它不一定是免费的。当我们谈论自由和自由时，我们需要小心。有很多公司销售RISC-V IP。ISA是免费的，那你为什么还要卖你的产品呢? Simply because companies need quality processors. The value in open source is the freedom to innovate. We make a free simulator and give it away. It is closed source, just like Google Chrome, which most of the world uses. That isn’t open source. But people use it because it’s free and it does the job better than anything else. That is what DARPA should be looking for — technologies, not open source, unless you want the freedom.

Leef我完全同意。开源有助于创新，但我不认为这是经济问题的解决方案。我要处理的是政府生态系统中存在的结构性问题。这似乎是其中一些问题的合理解决方案，尽管不是你强调的完整解决方案。让地缘政治对手获得这些东西并不是一个好主意。

SE:在考虑RISC-V验证时，什么更有价值?开源工具还是开源验证环境?

Davidmann回到OpenHW，他们有大约五家公司在过去的一年里为RISC-V核心建立了验证测试平台，一个UVM测试平台。它是一个相对简单的四阶段、有序的核心，没有浮点数或任何非常复杂的东西。尽管如此，这还是需要来自不同公司的4到5个人使用商业工具合作一年多的时间。这个测试台，它的源代码，以及所有的东西都可以在他们的GitHub上免费获得。除非您有Verilog模拟器和其他必要的工具，否则无法运行它。他们使用云技术，用回归耕种来实现。关于OpenHW的有趣之处在于他们想要构建最优质的开源核心。你可以下载并使用它。RISC-V的伟大之处在于你可以扩展和改变它。如果你这样做，那么你真的需要重新验证它，你仍然有验证测试平台，它附带所有的makefile文件，附带所有的测试，附带所有的遵从性，附带所有的文档。 You pretty much can push a button and it will run. All of the efforts of the test bench are free and open source, but it’s not free to run it because you need your HDL simulators.

他:如果你有一个开源的测试平台，它可能会给你一些东西，让你达到95%的验证目标。省了一大笔钱。但人们不会把开源解决方案作为唯一的解决方案。他们也有自己的内部解决方案。如果他们能够找到并消除额外的错误，那就是一个巨大的胜利，因为它补充了他们的内部解决方案。这对用户来说绝对有价值。就工具而言，这基本上取决于人们想要使用的工具的可用性。你必须在成本和质量方面找到一个最佳点。你不想破坏验证。如果你必须使用一个好的工具去做某事，你就必须去做。 If it’s available as open source, then that’s great because that will give you additional savings.

Darbari无论你谈论的是工具还是服务，世界上都没有免费的午餐。我们为OpenHW的工作做出了贡献。我们每周都用我们的应用程序正式验证他们的核心。如果设计上有任何改动，我们都能扭转局面。我们免费做了所有的工作，服务是免费的，感谢EDA工具供应商捐赠给我们的工具，我们能够使用它并检查所有工具的结果。但是构建正式的验证测试台——就像生成高质量证明收敛并提供可预测结果的UVM测试台一样——需要专业知识和创新。我们不能永远免费做这个。

Talukdar:如果测试台是打开的，用户可以对测试台进行修改。如果用户可以修改它，我就会让它与Verilator之类的东西一起工作，以获得完全免费的解决方案。我就是这么想的。但总得有人做这项工作，所以你得为此付出代价。

Leef我不认为任何东西都应该是免费的。那些为某事付出努力的人应该得到回报。我想断言的是，在EDA技术中，围绕EDA的商业模式几乎没有创新。这并不是一个免费的问题。它是找到你的价值增加点，以及客户与你执行业务的能力，需要匹配。这可能是免费的，每年提供支持，也可能是某种免费增值商业模式，或者可能是递延收益。免费的概念在这里并不是一个真正相关的概念。这是商业模式的产物。如果人们把做某件事作为一种爱好，并且他们生产免费的东西，那么质量期望应该与你得到的东西相关。我认为你不能强加任何东西都是免费的。 If something can be free, as a result of an effective business model, and it benefits the producer of the value and the consumer of the value, that’s a great economic equation.

深色的对我来说，开放并不意味着免费。它意味着自由。需要改变支出发生的地方。一分钱一分货。所以如果你付的钱少了，可能是质量较差的东西，或者可能有隐藏费用。你可能不得不花费更多的时间和工程成本来验证你所得到的质量。所以在决定钱花在哪里，以及钱如何分配的过程中，这是一个左移，但花的钱的数量几乎是一样的。只是分布不同而已。所以对我来说，开放并不意味着免费。只是更自由了。

本系列的最后一部分将讨论一些在座谈中没有讨论的问题。