從一開始，NVMe 就旨在支持多個主機訪問共享媒體。早期實施包括 PCIe 內(nèi)置設(shè)備，如端點 （EP）、根復(fù)合體 （RC） 和根復(fù)合體集成端點 （RCiEP）;隨著時間的推移，云和存儲基礎(chǔ)架構(gòu)產(chǎn)生了對遠程存儲的需求。

NVMe 實現(xiàn)可以解決 SATA 點對點架構(gòu)和 SAS 占用的空間問題。在這兩個領(lǐng)域成功采用是由于低延遲和通用存儲接口的承諾，無論位置如何。盡管這兩個用例中的驗證挑戰(zhàn)相似，但它們?nèi)匀恍枰煌乃季S過程。

點對點架構(gòu)中使用的 NVMe 要求以控制器實現(xiàn)為中心進行驗證。在這種情況下，控制器的數(shù)量< 10，邏輯內(nèi)置于硬件、應(yīng)用軟件和固件中。帶寬和吞吐量是點對點架構(gòu)中的關(guān)鍵度量。NVMe控制器設(shè)計人員需要在實現(xiàn)中做出權(quán)衡，以實現(xiàn)成本/性能目標，盡管關(guān)鍵權(quán)衡是在各種功能的硬件和軟件實現(xiàn)之間進行的。這些權(quán)衡的細節(jié)不會在這里討論，但足以說明線路的位置對驗證工程師很重要。

硬件/軟件分區(qū)帶來了驗證的復(fù)雜性。傳統(tǒng)上，硬件在仿真中得到驗證，因為它需要更嚴格和徹底的測試。軟件實現(xiàn)的功能在協(xié)同仿真和硬件加速驗證環(huán)境中經(jīng)過輕度測試，因為如果更新不影響硬件，則更新成本不高。我們在這里看到的驗證挑戰(zhàn)是驗證用于加速各種軟件功能的實現(xiàn)特定硬件。在這里，軟件通常需要設(shè)置并卸載到硬件。根據(jù)軟件實現(xiàn)的復(fù)雜程度，仿真可能需要數(shù)天時間才能達到驗證目標點。協(xié)同仿真的仿真啟動是一種直接的進度威脅。

為了解決仿真中的硬件和軟件問題，許多驗證團隊利用ZeBu等硬件加速平臺。硬件加速允許 NVMe 驅(qū)動程序在可以連接到仿真設(shè)備的 CPU 上啟動。這里最大的挑戰(zhàn)是可重用性。傳統(tǒng)上，在仿真中編寫的測試針對仿真測試平臺進行了優(yōu)化，并不完全適用于加速環(huán)境。Synopsys 的 ZeBu 平臺已通過支持在加速中重用仿真驗證 IP 并保留仿真和加速平臺之間的相同用戶界面，解決了這一問題。由于 ZeBu 加速平臺的執(zhí)行性能提高了 100 倍，現(xiàn)在可以啟動軟件。這種方法允許模擬更深入地進入測試，以發(fā)現(xiàn)可以審查管道、內(nèi)存帶寬、翻轉(zhuǎn)條件或卡住或一次性故障的功能錯誤。加速還允許基于波形的調(diào)試，這是解決基于硬件的問題所必需的。

需要考慮其他仿真優(yōu)化來縮短測試運行時間。對于以 PCIe 作為傳輸?shù)?NVMe，可以刪除整個 PCIe 堆棧，從而公開 NVMe 和 PCIe 堆棧之間的專有 TLP 接口。PCIe 堆棧往往很大，需要設(shè)置時間。刪除堆棧也會刪除此基于規(guī)范的設(shè)置時間。刪除 PCIe 傳輸時，需要考慮其他事項，例如緩沖區(qū)管理、中斷等。對于使用 AXI 接口（與專有 TLP 接口相比）的 PCIe 設(shè)計 IP，由于 AXI 是公共標準，因此更容易刪除 PCIe 堆棧。這使得AXI接口的中斷相對便攜。

點對點調(diào)試相對簡單，盡管通常很乏味。事務(wù)和模擬日志用于追蹤與 NVMe 命令關(guān)聯(lián)的內(nèi)存事務(wù)。記分牌也可以在內(nèi)聯(lián)和邊帶記分牌中得到有效利用。調(diào)試的另一個關(guān)鍵方面是監(jiān)視在內(nèi)存中構(gòu)造和操作的結(jié)構(gòu)。跟蹤從未進入完成隊列的完成可能非常困難，因為控制器正在主機或驗證 IP 的監(jiān)視之外執(zhí)行內(nèi)存訪問。擁有“監(jiān)視”此內(nèi)存的能力，無論該功能內(nèi)置于驗證IP還是驗證組件中，都將節(jié)省無數(shù)小時的調(diào)試時間。要考慮的另一個驗證工具是跟蹤位于鏈路另一端的控制器、命名空間和其他資源的狀態(tài)。通過跟蹤驗證環(huán)境中的狀態(tài)，可以通過以下方式節(jié)省大量調(diào)試時間：

? 標記測試編寫器格式不正確的命令 ? 標記由于版本不足或功能
不支持而導(dǎo)致控制器不支持的命令
? 標記與尚未設(shè)置的先決條件設(shè)施相關(guān)的問題

一旦驗證環(huán)境可以跟蹤控制器和命名空間，相同的跟蹤將自動擴展到具有多個控制器/命名空間的環(huán)境，從而為上述調(diào)試節(jié)省時間提供乘數(shù)效應(yīng)。

設(shè)計最有效的核查環(huán)境以及選擇最佳的核查組件對于實現(xiàn)核查時間表的“左移”至關(guān)重要。通過重用組件、序列等，可以花更多的時間來發(fā)現(xiàn)/修復(fù)真正的 DUT 錯誤。不要低估良好的調(diào)試工具所節(jié)省的時間 - 防止不良測試，指出DUT問題，標記DUT錯誤配置等。

審核編輯：郭婷