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多態(tài)性PCIE橋擴(kuò)展芯片的設(shè)計(jì)和硅后驗(yàn)證

2023年電子技術(shù)應(yīng)用第2期

鄧佳偉，王琪，張梅娟，張明月，楊楚瑋

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所，江蘇無(wú)錫 214060

摘要： 作為主流的總線協(xié)議，PCIE（Peripheral Component Interconnect Express）總線的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越豐富，連接的外圍設(shè)備也越來(lái)越多。而無(wú)論桌面還是嵌入式的通用處理器上，PCIE控制器數(shù)量有限，同時(shí)很多PCIE橋芯片的功能也很局限。為此設(shè)計(jì)出一款具備多態(tài)性的PCIE擴(kuò)展橋芯片來(lái)擴(kuò)展處理器PCIE處理能力。該芯片的多通路、高通量、多態(tài)性的屬性有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)處理器PCIE能力不足的缺點(diǎn)。方案通過(guò)硅后驗(yàn)證方法，確定了芯片的可行性和穩(wěn)定性，方案也為后續(xù)具備更多通路和屬性的PCIE擴(kuò)展芯片提供了設(shè)計(jì)思路。

關(guān)鍵詞： PCIE橋功能驗(yàn)證多態(tài)性芯片芯片設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TN401
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223026
中文引用格式： 鄧佳偉，王琪，張梅娟，等. 多態(tài)性PCIE橋擴(kuò)展芯片的設(shè)計(jì)和硅后驗(yàn)證[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(2)：20-25.
英文引用格式： Deng Jiawei，Wang Qi，Zhang Meijuan，et al. Design and post-silicon verification of polymorphic PCIE bridge expansion chip[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(2)：20-25.

Design and post-silicon verification of polymorphic PCIE bridge expansion chip

Deng Jiawei，Wang Qi，Zhang Meijuan，Zhang Mingyue，Yang Chuwei

The No.58 Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation， Wuxi 214060， China

Abstract： As a mainstream bus protocol, the application scenarios of PCIE(Peripheral Component Interconnect Express) bus are more and more abundant, and the peripheral devices connected on the bus are also increasing. On both desktop and embedded general-purpose processors, the number of PCIE controllers is limited, and the functions of many PCIE bridge chips are also very limited. A polymorphic PCIE expansion bridge chip is designed to extend the processor's processing capability. The chip's multi-channel, high-throughput, polymorphic attributes effectively make up for the shortcomings of the traditional PCIE processor. The scheme determines the feasibility and the stability of the chip through the post-silicon verification method, and also provides a designed idea suitable for the follow-up PCIE extended chip.

Key words : PCIE bridge；functional verification；polymorphism；chip；chip design

0　引言

PCIE是一種高速串行計(jì)算機(jī)擴(kuò)展總線標(biāo)準(zhǔn)，由Intel在2001年提出，旨在替換老舊的PCI、PCI-X的總線標(biāo)準(zhǔn)。

PCIE屬于高速串行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙通道高帶寬傳輸，所連接的設(shè)備分配獨(dú)享通道帶寬，不貢獻(xiàn)總線帶寬，主要支持主動(dòng)電源管理、錯(cuò)誤報(bào)告、端對(duì)端的可靠性傳輸、熱插拔等功能。PCIE有多種規(guī)格,從PCIE x1到x32。

芯片流片完成后，硅后系統(tǒng)測(cè)試開始，驗(yàn)證人員依照系統(tǒng)集成的順序從底層單元開始測(cè)試。驗(yàn)證前，需將芯片測(cè)試開發(fā)板結(jié)合起來(lái)，或?qū)⑿酒?qū)動(dòng)程序編程到開發(fā)系統(tǒng)。隨后和設(shè)計(jì)人員和驗(yàn)證人員溝通。一旦驗(yàn)證出現(xiàn)問(wèn)題，需要驗(yàn)證人員評(píng)判缺陷情況，從軟件層面給出是否有可行補(bǔ)救方案。如果芯片存在最終無(wú)法避免的缺陷，該缺陷嚴(yán)重影響芯片功能，就需要在下個(gè)芯片周期中去修復(fù)該問(wèn)題^[1]。

多態(tài)性指的是多種表現(xiàn)形態(tài)，指同一事物通過(guò)不同的執(zhí)行方式實(shí)現(xiàn)了不同內(nèi)容的行為。換言之，同一個(gè)芯片通過(guò)不同的執(zhí)行流程，最后形成了不同的芯片功能。

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作者信息：

鄧佳偉，王琪，張梅娟，張明月，楊楚瑋

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所，江蘇無(wú)錫 214060）

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