NVDLA UVM验证环境搭建

一 、NVDLA 介绍

1.1 nvdla介绍

NVDLA 是英伟达开源的一套深度学习加速器的IP，软硬件全开源，对于软硬件工程师来说都是一套非常好的学习资源。里面的UVM testbench也写的非常精彩，很值得学习。

1.2 下载

 https://github.com/nvdla/hw.git

注意，默认clone下来的分支是nvdlav1分支，里面的东西不太全，我们需要切到master分支

 git checkout master

1.3 安装依赖的库文件

 $ sudo yum update
 $ sudo yum install g++ cmake libboost-dev python-dev libglib2.0-dev libpixman-1-dev liblua5.2-dev swig libcap-dev libattr1-de

1.4 安装systemc

 $ wget -O systemc-2.3.0a.tar.gz http://www.accellera.org/images/downloads/standards/systemc/systemc-2.3.0a.tar.gz
 $ tar -xzvf systemc-2.3.0a.tar.gz
 $ cd systemc-2.3.0a
 $ sudo mkdir -p /usr/local/systemc-2.3.0/
 $ mkdir objdir
 $ cd objdir
 $ ../configure --prefix=/usr/local/systemc-2.3.0
 $ make
 $ sudo make install

1.5 安装 Perl相关的包

 $ wget -O YAML-1.24.tar.gz http://search.cpan.org/CPAN/authors/id/T/TI/TINITA/YAML-1.24.tar.gz
 $ tar -xzvf YAML-1.24.tar.gz
 $ cd YAML-1.24
 $ perl Makefile.PL
 $ make
 $ sudo make install
 $ wget -O IO-Tee-0.65.tar.gz http://search.cpan.org/CPAN/authors/id/N/NE/NEILB/IO-Tee-0.65.tar.gz
 $ tar -xzvf IO-Tee-0.65.tar.gz
 $ cd IO-Tee-0.65
 $ perl Makefile.PL
 $ make
 $ sudo make install

二、环境变量修改

2.1 配置eda工具路径

修改顶层的Makefile文件，主要是NV_打头的一些环境变量，将他们指向自己的路径。同时建议修改USE_NV_ENV变量，将它置为1，这样后面make的时候，就可以跳过询问环节。下图为我修改过后的，以供参考。

2.2 生成tree.make文件

NVDLA的flow包含了很多makefile文件，他们都会去include顶层的tree.make文件。这个文件需要在第一次运行时生成下:

 make

三、编译工程

3.1 编译RTL

nvdla的rtl代码是脚本生成的，第一步就是要生成verilog的一些model和nvdla的rtl code。

运行命令：

 ./tools/bin/tmake -build vmod

如果一切顺利的话，我们可以看到PASS的语句打印出来

生成的文件位于outdir/nv_small/vmod目录下，有兴趣的同学可以去查看下。

3.2 编译testbench

与RTL类似，nvdla的testbench也有很多代码是靠脚本生成。

为了更方便后面对testbench的debug，我们修改makefile文件，加入一些自己的编译参数, 文件路径位于:

 verif/testbench/trace_generator/Makefile
 verif/testbench/trace_player/Makefile

此处加入了debug_acces，以及-lca -kdb等编译参数，方便后面开启Verdi GUI 模式进行debug。运行命令:

 ./tools/bin/tmake -build ready_for_test

这里很不幸发生了点错误，如下图所示

nvdla的flow不会将log都打印到控制台上，需要我们自己去查看相应的log，log都位于outdir/目录下，一般来说我们找最新的log文件就可以，因为错误发生后整个flow就停下来了。通过下述命令，找到最顶端的log文件，搜Error等字样。我这里是Makefile修改的时候引入了一些编码的错误，vim命令窗口输入set list可以比较清晰地发现问题。

 ls -lt outdir/*.log | less

另外，由于我本地采用的是vcs 2018的版本，里面没有systemc 2.3.0，与nvdla指定的版本不一致，需要修改部分文件以匹配，涉及的代码可以参考我的github:

 https://github.com/troyguo/nvdla_patch_vcs2018

3.3 编译Cmodel

最后，还需要编译下systemc的model，与上述两步骤类似的，不再赘述

 ./tools/bin/tmake -build cmod_top

四、跑test

编译整个工程后，我们就可以跑nvdla的test了。nvdla的testlist存在于./verif/regression/testplans/路径下。我们在makefile指定的配置为nv_small，入口即为nv_small.py文件，这个文件又包含了其他的一些testlist文件。我们找个test跑跑看：

 phython3 verif/tools/run_test.py -P nv_small dc_24x33x55_5x5x55x25_int8_0 -outdir
 dc_24x33x55_5x5x55x25_int8_output -wave -v nvdla_utb

一切顺利的话，我们将看到一个很风骚的pass 语句

五、Debug

我们可以修改verif/testbench/trace_player/Makefile里面的run选项，加上-gui -verdi在跑test时候就启动图形界面对testbench debug。另外，nvdla会保存run的command到test目录, 即run_trace_player.sh。另一个run_verdi.sh文件可以启动verdi，加载filelist，查看波形。

，我们可以在里面run_trace_play.sh中追加-gui -verdi来启动verdi对nvdla的uvm testbench进行交互式debug，下断点查看运行状况。

六、总结

优秀的开源代码是一座宝库，nvdla里面有很多值得学习的代码和技巧，后续将继续分享代码分析，敬请关注。也欢迎大家私信加我好友，一起来探讨各类验证技术。