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[SoC]AXI总线Performance验证方案

AXI总线Performance验证方案

       测试 AXI (Advanced eXtensible Interface) 的性能是 SoC 验证中的重要任务,旨在评估其在不同负载和配置下的表现是否满足设计要求。以下详细说明如何测试 AXI 的性能、需要统计的变量、计算方法、在验证环境中动态计算性能的方法,以及如何将统计量绘制成曲线图以进行可视化分析。


1. AXI 性能测试的目标和方法

1.1 性能测试目标

       AXI 性能测试的主要目标是评估其在 SoC 中的数据传输效率和响应能力,确保其满足设计规格(如带宽、延迟、吞吐量)。具体目标包括:

  • 带宽 (Bandwidth):评估 AXI 接口在单位时间内传输的数据量。
  • 延迟 (Latency):测量事务从发起到完成的时间。
  • 吞吐量 (Throughput):评估 AXI 接口处理事务的能力。
  • 效率 (Efficiency):分析通道利用率和数据传输的有效性。

1.2 测试方法

       AXI 性能测试通常在 UVM (Universal Verification Methodology) 验证环境中进行,通过以下步骤实现:

  • 构建测试环境:使用 AXI VIP (Verification IP) 或自定义 UVM Agent,模拟 Master 和 Slave 行为。
  • 生成激励:设计多种测试场景,包括随机事务、压力测试、特定模式(如 Burst 类型、Out-of-Order)。
  • 统计数据:在仿真过程中记录关键变量(如事务开始/结束时间、数据量)。
  • 分析结果:计算性能指标,绘制图表进行可视化。

2. 需要统计的变量及计算方法

       为了全面评估 AXI 性能,需要统计以下关键变量,并基于这些变量计算性能指标。

2.1 统计的变量

  1. 事务数量 (Number of Transactions)
    • 记录完成的读事务和写事务总数。
    • 区分不同类型的事务(如 Memory Read/Write)。
  2. 数据量 (Data Volume)
    • 记录每个事务传输的总字节数(基于 AxLENAxSIZE)。
    • 累加所有事务的总数据量(读和写分别统计)。
  3. 事务开始和结束时间 (Transaction Start/End Time)
    • 记录每个事务的发起时间(AxVALID 置位)和完成时间(最后一个 BeatREADY 置位)。
    • 用于计算延迟。
  4. 仿真时间 (Simulation Time)
    • 记录总仿真时间或特定测试窗口的时间长度,用于计算带宽和吞吐量。
  5. 通道忙碌时间 (Channel Busy Time)
    • 记录 AXI 通道(如 AW, W, AR, R)上 VALIDREADY 都为高时的时间,用于计算通道利用率。
  6. 等待时间 (Wait Time)
    • 记录事务等待时间(VALID 高但 READY 低的时间),用于分析瓶颈。</

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