IC解密过程中的性能验证方法

在了解效能验证之后，我们来了解性能（performance)验证。性能验证中离不开大量的
运算和数据传输。之前提到，硅前RTL验证的瓶颈之一在于仿真速度，且这一因素到了芯片
级仿真阶段被进一步放大。 在产品定义过程中，对系统的运算和数据传输都有要求，在产品
实现阶段尽早地得出一些性能有关数据，不但可以帮助提前验证硬件性能是否满足要求，还
可以在进度允许的情况下修改硬件设计完善其性能。 这种将性能测试提前的方式也使硅前验
证与硅后测试采用一致的测试用例，从而得出可比对的性能数据。
性能验证用来衡量一个系统在特定工作负载下的响应能力和稳定性，同时性能报告也可
以用来分析和优化系统的质量标准，例如可靠性和资源使用能力。 性能验证是实用的计算机
科学工程方法，在软件工程测试中分类较多，如负载测试（load testing),压力测试（stress
testing)、浸泡测试（soak testing)、尖峰冲击测试（spike testing),配置测试（configuration testing)
和隔断测试（isolation testing)等。在硅前验证阶段，目前性能验证还是一个新颖的概念，一
方面是因为业界对这一测试还没有形成统一标准，另一方面是因为性能验证更多地是在衡量
指标，与验证（判断设计是否与功能描述一致）本身的聚焦不太重合。但对一些性能要求严
格的硬件设计，我们确实希望在更早期就得出一些数据，最好能够赶上给设计做出反馈并加
以完善，以此降低开发成本。所以，这要求我们能够自己先定义出硅前性能验证的目标、环
境和方法。
》3.7.1设定目标
目前我们对性能验证的考虑主要侧重在负载测试和压力测试方面，完成下面的目标：
证明系统（或者子系统）的性能是否符合产品要求。
·衡量哪一部分的子系统会成为整个系统或者某些特性要求的瓶颈。
开始性能测试之前，首先问一问自己“为什么要进行性能验证”，因为只有朝着明确的性
能目标前进，才能得出下面的关键测试数据：
数据并发量（concurrency)/吞吐量（throughput).测试数据并发量是系统整体性能的
考量，因为在某一个时间段，多个子系统会并行工作，共享一些网络和内存资源；测
试吞吐量是围绕一条完整的数据通路测算出它的最大吞吐量或传输速率，例如测试
USB的传输速率。
· 响应时间。这集中体现在处理器访问寄存器和存储器的读写回路延迟，也适用于其他
协处理器或者DMA(Direct Memory Access).
在性能验证计划中描述测试方式和场景是一个难点，性能指标应出现在功能描述文档
中。在实际项目中，虽然我们不能很好地知道软件使用硬件的场景以及软件如何调度各个
咿件模块，但可以先着眼于单个子系统的性能测试，或者通过测试单一的数据链路找釗最
溥弱的节点，这种方式可以将问题的复杂性降低到可理解并且可描述测试场景的难度。第1页
第3章验证的方法59
3.7
性能验证
在了解效能验证之后，我们来了解性能（performance)验证。性能验证中离不开大量的
运算和数据传输。之前提到，硅前RTL验证的瓶颈之一在于仿真速度，且这一因素到了芯片
级仿真阶段被进一步放大。 在产品定义过程中，对系统的运算和数据传输都有要求，在产品
实现阶段尽早地得出一些性能有关数据，不但可以帮助提前验证硬件性能是否满足要求，还
可以在进度允许的情况下修改硬件设计完善其性能。 这种将性能测试提前的方式也使硅前验
证与硅后测试采用一致的测试用例，从而得出可比对的性能数据。
性能验证用来衡量一个系统在特定工作负载下的响应能力和稳定性，同时性能报告也可
以用来分析和优化系统的质量标准，例如可靠性和资源使用能力。 性能验证是实用的计算机
科学工程方法，在软件工程测试中分类较多，如负载测试（load testing),压力测试（stress
testing)、浸泡测试（soak testing)、尖峰冲击测试（spike testing),配置测试（configuration testing)
和隔断测试（isolation testing)等。在硅前验证阶段，目前性能验证还是一个新颖的概念，一
方面是因为业界对这一测试还没有形成统一标准，另一方面是因为性能验证更多地是在衡量
指标，与验证（判断设计是否与功能描述一致）本身的聚焦不太重合。但对一些性能要求严
格的硬件设计，我们确实希望在更早期就得出一些数据，最好能够赶上给设计做出反馈并加
以完善，以此降低开发成本。所以，这要求我们能够自己先定义出硅前性能验证的目标、环
境和方法。
》3.7.1设定目标
目前我们对性能验证的考虑主要侧重在负载测试和压力测试方面，完成下面的目标：
证明系统（或者子系统）的性能是否符合产品要求。
·衡量哪一部分的子系统会成为整个系统或者某些特性要求的瓶颈。
开始性能测试之前，首先问一问自己“为什么要进行性能验证”，因为只有朝着明确的性
能目标前进，才能得出下面的关键测试数据：
数据并发量（concurrency)/吞吐量（throughput).测试数据并发量是系统整体性能的
考量，因为在某一个时间段，多个子系统会并行工作，共享一些网络和内存资源；测
试吞吐量是围绕一条完整的数据通路测算出它的最大吞吐量或传输速率，例如测试
USB的传输速率。
· 响应时间。这集中体现在处理器访问寄存器和存储器的读写回路延迟，也适用于其他
协处理器或者DMA(Direct Memory Access).
在性能验证计划中描述测试方式和场景是一个难点，性能指标应出现在功能描述文档
中。在实际项目中，虽然我们不能很好地知道软件使用硬件的场景以及软件如何调度各个
咿件模块，但可以先着眼于单个子系统的性能测试，或者通过测试单一的数据链路找釗最
溥弱的节点，这种方式可以将问题的复杂性降低到可理解并且可描述测试场景的难度。