开芯院采用芯华章P2E硬件验证平台加速RISC-V 验证
【导语】近日，系统级验证EDA解决方案提供商芯华章科技与北京开源芯片研究院宣布，双方携手基于芯华章的P2E硬件验证系统，共同探索出适用于RISC-V架构的高效验证方法学。该方案预期将显著提升验证效率，有效解决RISC-V CPU设计验证中面临的用例运行时间长和调试难度大等挑战。此次合作不仅为RISC-V处理器验证提供了创新解决方案，还将进一步推动国产RISC-V处理器的发展与产业应用。
近日，系统级验证 EDA 解决方案提供商芯华章科技与北京开源芯片研究院（以下简称 “开芯院”）宣布，双方基于芯华章的P2E 硬件验证系统双模验证平台，共同探索出适用于 RISC-V 架构的高效验证方法学。该方案基于开芯院昆明湖四核设计，预期实现倍数级的效率提升，解决了RISC-V CPU设计在验证中用例运行时间长和调试难度大的双重挑战。
以传统方式进行复杂的RISC-V处理器设计验证，往往会面临如下挑战：
Prototyping （原型验证）平台负责大量软件测试、性能分析等，但软件测试作为 CPU 子系统的主力验证方法，会遇到 RTL 设计问题，Prototyping平台由于自身的调试能力问题导致调试效率较低；
Emulation（硬件仿真） 平台负责 CPU 指令集级别随机验证、初始软件测试版本构建和深度问题调试，但由于Prototyping 和 Emulation 平台的验证环境的差异，可能导致 Emulation 平台无法复现问题，Emulation 运行速率低导致 case 运行时间过长。
因此，开发一套针对 RISC-V 架构的高效验证方法学迫在眉睫。
芯华章的P2E 硬件验证系统集成了原型验证和硬件仿真双模式，依托自主研发的一体化 HPE Compiler，支持芯片设计的自动综合、智能分割、优化实现和深度调试。该平台基于统一芯片、硬件和软件，实现了硬件仿真和原型验证的无缝集成，能有效缩短芯片验证周期，已在获得国内外众多头部芯片设计厂商的广泛采用。
针对 CPU 设计验证的双重挑战，芯华章和开芯院充分利用 P2E双模能力，开发出一套高效、全面的验证方法学：
基于相同的验证环境，同样的编译流程，相同的硬件平台，同时构建 Prototyping DB 和 Emulation DB，确保了不同平台之间差异最小；验证工程师在 Prototyping DB 运行测试用例，一旦遇到深层问题，切换到 Emulation DB 实施硬件调试；Emulation DB 提供灵活 Trigger 和全信号可视的能力，为深层调试提供保障。
2025 年 7 月 11 日，本次合作的研究成果发布，基于昆明湖四核设计，在相同的(de)验(yàn)证(zhèng)环(huán)境(jìng)下(xià)，同(tóng)时(shí)产(chǎn)生(shēng) Prototyping 和(hé) Emulation 双(shuāng) DB，其(qí)中(zhōng) Prototyping 性(xìng)能(néng)达(dá)到(dào) 9.2MHz，Emulation 性(xìng)能(néng)为(wèi) 5.2MHz。Emulation 平(píng)台(tái)开(kāi)启(qǐ) Massive Probe 功(gōng)能(néng)，添(tiān)加(jiā) 230万(wàn)条(tiáo)信(xìn)号(hào)用(yòng)于(yú) Core 的(de)调(diào)试(shì)，并(bìng)添(tiān)加(jiā) Dynamic Trigger 功(gōng)能(néng)用(yòng)于(yú)高(gāo)速(sù)定(dìng)位(wèi)出(chū)错(cuò)的(de)时(shí)间(jiān)点(diǎn)。
此(cǐ)外(wài)，此(cǐ)次(cì)探(tàn)索(suǒ)完(wán)全基(jī)于(yú)芯(xīn)华(huá)章(zhāng)昭(zhāo)睿(ruì)FusionFlex云(yún)平(píng)台(tái)进(jìn)行(xíng)部(bù)署(shǔ)和(hé)调(diào)试(shì)。从(cóng)对(duì) RISC-V 感(gǎn)兴(xìng)趣(qù)的(de)设(shè)计(jì)公(gōng)司(sī)角(jiǎo)度(dù)来(lái)看(kàn)，这(zhè)极(jí)大(dà)简(jiǎn)化(huà)了(le) RISC-V IP 的(de)评(píng)估(gū)成(chéng)本(běn)，设(shè)计(jì)公(gōng)司(sī)直(zhí)接(jiē)登(dēng)录(lù)云(yún)平(píng)台(tái)即(jí)可(kě)实(shí)施(shī)评(píng)估(gū)；从(cóng)开(kāi)芯(xīn)院(yuàn)角(jiǎo)度(dù)而(ér)言(yán)，更(gèng)多(duō)的(de)用(yòng)户(hù)在(zài)线(xiàn)体(tǐ)验(yàn)和(hé)测(cè)试(shì)也(yě)有(yǒu)助(zhù)于(yú) RISC-V IP 更(gèng)快(kuài)地(de)收(shōu)敛(liǎn)和(hé)成(chéng)熟(shú)。
开(kāi)芯(xīn)院(yuàn)研(yán)究(jiū)院(yuàn)副(fù)院(yuàn)长(zhǎng)唐(táng)丹(dān)表(biǎo)示(shì)：“RISC-V 生(shēng)态(tài)的(de)繁(fán)荣(róng)离(lí)不(bù)开(kāi)高(gāo)效(xiào)的(de)验(yàn)证(zhèng)技(jì)术(shù)支(zhī)持(chí)。与(yǔ)芯(xīn)华(huá)章(zhāng)的(de)合(hé)作(zuò)，能(néng)够(gòu)充(chōng)分(fēn)整(zhěng)合(hé)双(shuāng)方(fāng)资(zī)源(yuán)，有(yǒu)望(wàng)为(wèi) RISC-V 验(yàn)证(zhèng)方(fāng)法(fǎ)学(xué)带(dài)来(lái)新(xīn)的(de)突(tū)破(pò)，进(jìn)一(yī)步(bù)提(tí)升(shēng)我(wǒ)国(guó)在(zài)开(kāi)源(yuán)芯(xīn)片(piàn)领(lǐng)域的(de)技(jì)术(shù)竞(jìng)争(zhēng)力(lì)。”
芯(xīn)华(huá)章(zhāng)联(lián)合(hé)CEO谢(xiè)仲(zhòng)辉(huī)表(biǎo)示(shì)：“此(cǐ)次(cì)与(yǔ)开(kāi)芯(xīn)院(yuàn)的(de)合(hé)作(zuò)，是(shì)芯(xīn)华(huá)章(zhāng)在(zài)推(tuī)动(dòng)国(guó)产(chǎn) EDA 技(jì)术(shù)与(yǔ)开(kāi)源(yuán)芯(xīn)片(piàn)生(shēng)态(tài)融(róng)合(hé)发(fā)展(zhǎn)道(dào)路上(shàng)的(de)重(zhòng)要(yào)一(yī)步(bù)。我(wǒ)们(men)希(xī)望(wàng)通(tōng)过(guò)双(shuāng)方(fāng)的(de)共(gòng)同(tóng)努(nǔ)力(lì)，能(néng)够(gòu)为(wèi) RISC-V 处(chù)理(lǐ)器(qì)的(de)验(yàn)证(zhèng)难(nán)题(tí)提(tí)供(gōng)创(chuàng)新(xīn)解(jiě)决(jué)方(fāng)案(àn)，助(zhù)力(lì) RISC-V 架(jià)构(gòu)在(zài)更(gèng)多(duō)领(lǐng)域实(shí)现(xiàn)广(guǎng)泛(fàn)应(yīng)用(yòng)。”
随(suí)着(zhe)合(hé)作(zuò)的(de)深(shēn)入(rù)开(kāi)展(zhǎn)，芯(xīn)华(huá)章(zhāng)与(yǔ)开(kāi)芯(xīn)院(yuàn)将(jiāng)持(chí)续(xù)分(fēn)享(xiǎng)研(yán)究(jiū)成(chéng)果(guǒ)，推(tuī)动(dòng)相(xiāng)关技(jì)术(shù)在(zài)行(xíng)业(yè)内(nèi)的(de)应(yīng)用(yòng)与(yǔ)推(tuī)广(guǎng)，为(wèi)国(guó)产(chǎn)RISC-V 处(chù)理(lǐ)器(qì)的(de)研(yán)发(fā)与(yǔ)产(chǎn)业(yè)发(fā)展(zhǎn)贡(gòng)献(xiàn)力(lì)量(liàng)。