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使用开源仿真器‘Verilator’进行大型数字IC/FPGA模块的仿真验证,在编译速度、调试便利性和功能覆盖率收集方面,与商业仿真器(如VCS)相比体验如何?

单片机入门生单片机入门生
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12小时前
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个人学习和做一些开源项目,商业EDA工具用不起。听说Verilator速度很快,但调试似乎不如有图形界面的工具方便。想请教有对比经验的同行,用Verilator搭建验证环境,处理数万行代码规模的设计时,在编译仿真速度上的优势到底有多大?如何进行有效的波形调试和断言检查?能否集成功能覆盖率收集?对于想要深入理解仿真原理的学习者,推荐使用吗?
单片机入门生

单片机入门生

这家伙真懒,几个字都不愿写!
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回答列表总数:6
  • Verilog练习生

    Verilog练习生

    几点实际体验:1. 编译速度,Verilator在RTL变动后重新编译比VCS快,因为C++编译器的增量编译做得好。2. 调试,波形用GTKWave或新一点的工具如PulseView,没图形界面那么方便,但习惯命令行后效率也不低。3. 断言,Verilator支持简单的assert和cover,但复杂的序列断言得自己用C++模拟。4. 功能覆盖率,需要自己写代码收集,比如在C++测试里定义cover点,仿真结束时输出报告。5. 推荐学习者使用,你能控制仿真每个环节,而且开源,可以读代码了解原理。注意:Verilator对代码风格要求较严,一些不可综合的语法可能不支持。

    11小时前
  • FPGA学习ing

    FPGA学习ing

    我用Verilator验证过一个图像处理管线,约3万行代码。编译速度:第一次全编译比VCS慢一点(因为要转C++再编译),但后续仿真运行速度极快,整体迭代周期短。调试便利性:确实不如VCS的DVE直观,但可以写一些辅助脚本,比如自动抓取错误时刻的波形。断言检查可以用SystemVerilog的$error,或者用C++ testbench里的CHECK宏。功能覆盖率我们没做,但听说可以集成UVM-like的库,比如用svunit。对于学习者,Verilator让你更接近工具链,能学到如何构建验证环境,而不是只会用GUI按钮。

    11小时前
  • 逻辑电路爱好者

    逻辑电路爱好者

    处理大型设计时,Verilator的编译速度优势主要在于‘编译一次,多次仿真’。一旦RTL编译成库,换测试用例时只需重新编译测试代码,链接很快。调试方面,可以集成GDB调试C++模型,单步执行看RTL信号对应哪个C++变量,这其实比图形界面更能理解底层。波形调试建议用FST格式,比VCD省空间。功能覆盖率可以结合Python脚本,在仿真时通过PLI/VPI回调收集,不过设置有点复杂。如果你是做开源或学习,Verilator足够;如果是企业项目,商业工具的全套验证生态还是无法替代。

    11小时前
  • 单片机新手

    单片机新手

    从学习角度,强烈推荐Verilator。你能真正理解仿真器是怎么把RTL转成可执行模型的,对debug深层问题有帮助。数万行代码规模,Verilator编译快,仿真更快,因为它是把设计编译成优化过的C++,运行起来接近原生程序速度。调试的话,除了波形,可以用Verilator的--prof-cfuncs分析性能瓶颈。覆盖率收集确实麻烦,不过有个开源工具叫verilator-coverage,可以试试,或者自己用C++写覆盖率收集代码。注意Verilator对SystemVerilog的支持是子集,一些验证特性可能没有,比如类、随机化。

    11小时前
  • EE学生一枚

    EE学生一枚

    调试便利性确实是Verilator的短板。我习惯在testbench里用$display打印关键信号,配合波形看。对于大型模块,建议把波形生成做成可选(比如通过命令行参数控制),否则vcd文件巨大,拖慢速度还占空间。断言检查可以写一些简单的if判断,失败时打印错误并结束仿真。功能覆盖率基本要手动,我们是在C++测试里定义一些cover group的替代结构,自己统计。编译速度优势明显,特别是仿真执行环节,比VCS快一个数量级。如果你主要做算法验证,Verilator很合适;如果需要复杂验证IP和随机约束,还是商业工具省心。

    11小时前
  • FPGA小学生

    FPGA小学生

    Verilator编译速度确实快,尤其是增量编译。我们项目大概两万行代码,VCS完整编译一次要两三分钟,Verilator第一次编译可能一两分钟,但之后只改测试文件的话,几秒钟就重新链接好了。调试确实麻烦,没有图形界面,我一般用--trace生成vcd波形,然后用GTKWave看。断言可以用SystemVerilog的assert,但Verilator对SVA支持有限,复杂的得自己写C++检查。覆盖率收集比较弱,原生不支持,要自己插桩或者用第三方脚本统计。想深入理解仿真流程的话,Verilator很棒,你能看到生成的C++模型,比黑盒商业工具透明多了。

    11小时前
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