提纲
1. 参考模型的含义和相关的概念。
2. 参考模型要不要带时序？
3. 几种参考模型的示例。
IC验证工程师两只手，一个抓规格特性SPEC，另一个抓SV UVM TestBench。而TestBench的一个很重要的组成部分就是参考模型。
参考模型，英文是reference model，简称RM。通常在模块级验证（BT）或者单元验证（UT）中，IC验证工程师根据自己对业务和规格特性的理解，使用比硬件描述语言Verilog/VHDL较抽象的语言，例如System Verilog或MATLAB，实现设计模块的功能和特性。这种实现就是参考模型。
参考模型是逻辑模块的功能的等效。用来与逻辑模块进行比较，以证明逻辑设计的正确性。逻辑模块的功能特性也不是非要IC验证工程师来开发，也可以集成第三方的设计，例如验证某些算法逻辑时，使用的参考模型，就是由算法工程师开发的Matlab模型。但是，这个参考模型一定不能由逻辑设计工程师自己开发。
这是为什么呢？
鲁迅先生说过，这世间本没有路，走的人多了也便有了路。其实这世间也本没有IC验证工程师，逻辑电路写好之后，IC设计工程师自己随便给逻辑输入一些测试激励，看看输出时序是否满足要求就可以了。后来集成电路发展了，复杂度提升了，不能仅仅通过简单的灌入测试激励就保证逻辑的正确性，需要专门的人来验证逻辑电路的正确性。开发逻辑电路与开发软件最大的不同是，一旦电路开发完成，做成芯片，就不能再改。因此必须要保证验证的充分性和完备性。人的思维往往有一定的局限性，在一个复杂的设计之中，往往存在一些隐秘的角落，考虑不全，难以覆盖。面对这样的复杂设计，若由两个人分别从各自独立的角度思考，犯同一个错误的概率也是比任意一个人犯错的概率也大大的减少。因此便有了IC验证工程师。
我思故我在。能独立思考而不被IC设计工程师引诱和牵绊，是IC验证工程师存在的最大的价值和意义。
为什么要使用参考模型？参考模型存在的意义是什么？
从辩证法角度看，这是抽象和具体的又一个示例。我们在描述一件事物的时候，抽象能够保证正确性，具体能够保证准确性。越抽象越正确，越具体越准确。例如夸赞一个人的时候，说：她是一个好姑娘。单一个“好”字，足够抽象，也绝对正确。又说：她是一个善良可爱的好姑娘。比较抽象，但不具体。绝大多数人会认为在夸她，但也有可能被误解为暗指她长得丑。这种夸赞也不够生动具体，到底怎样的善良，又有多可爱，并没有表述清楚。又说：她是一个视金钱如粪土，为朋友两肋插刀的好姑娘。这个描述非常具体，把这个姑娘的“好”描述的非常准确和生动形象。可是抽象性很弱，正确性就难以保证了。这姑娘是挺好，可是咋不像女的呢
再例如这篇浅谈参考模型的赘述。如果我记忆力够强大，把我写过的参考模型的代码直接贴到这里，简单直接，十分具体。可是我的代码就足够代表参考模型设计的含义吗？显然不能。
逻辑电路是对规格特性的具体而准确的实现，准确是是首要的。参考模型是为了验证逻辑电路而专门设计的，对规格特性的正确性模拟是首要的。因此，写参考模型的时候，要考虑增加其抽象性，而减少其具体性。因为抽象性越高，其正确性越能够保证。
举个例子。在基带芯片的验证过程中。各个算法逻辑模块的参考模型的实现，有两种选择，IC验证工程师根据算法的理解和规格文档用SV语言开发，或者用算法工程师写的MATLAB模型。这两种方法都比RTL设计，抽象性高，正确性也高。SV与MATLAB相比，抽象性略低，因此正确性略低，但准确性要高一些。项目组没有定死，可灵活选用。但俗话说的好，小孩子才选择，大人全都要。最好是在BT/UT中两种方式都实现，与RTL做到三方比对。三个人错在一起的概率会更小。对于调制解调子系统的正确性，则只能通过抽象性较高的MATLAB模型来保证了。
从抽象和具体的关系上看，在参考模型这加入时序，是不好的。时序的引入，将抽象的事物级描述，变为比较具体的时序级表述。准确性上有提升，但正确性上会打折扣。这也是为什么带时序的参考模型不够鲁棒，不好调试，不易适配RTL的改动的根本原因。
关于事物级和时序级的关系，如下图所示。事物级是对时序级的抽象，时序级是事物级的具体实现。
我本来想把之前写过的，见过的参考模型梳理归类，逐一罗列。如此这般，一来繁琐冗余，难以列全，二来过于具体，容易出错。将参考模型抽象为如下的一副流程图，如图3所示。
参考模型的功能概括为以下四点：
第一、参考模型是一个死循环，不休不止。如果没有业务报文或命令到达，则等待。如果有，则进行解析和处理，完成之后，继续等待新的命令或报文。
第二、参考模型处理的是事务级报文，没有时序，没有延迟。从接收到命令或报文，到完成处理，耗时为0。
第三、参考模型的输入和输出都是传输报文的TLM端口，通常扩展自UVM component。
第四、参考模型处理完成一个报文或命令后，使用到的变量或缓存队列，数组等都应该清零。
作者：一只特立独行的猪
文章来源：IC验证者之家
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