RDMA网卡系统级功能验证框架

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函谷RNIC简介

RDMA网卡（简称RNIC）是主机与RDMA网络之间的软硬件交互接口，通过旁路内核从而降低延迟并达到较高带宽。本课题组开发的RNIC支持最多8192个连接，带宽达到100Gbps（数据位宽256bit，时钟500MHz），软件层支持基础verbs。

验证平台架构设计

验证平台基于UVM搭建，整体结构图如下：

验证平台的待测模块（Design Under Test， DUT）为两个相互直连的网卡，验证平台中两台主机抽象为两个sub_env，其中各有一个主动方（master agent）、一个被动方（slave agent）和一个内存模型。

验证激励由顶层文件通过不同的sequence发送给master端。

由于硬件支持的连接数量最多达到8192个，并且网卡内部还有上下文和地址转换的cache，输出行为无法预测，因此本验证平台将整个通信过程看作黑盒，在收集足够的完成事件后比对源地址和目的地址的数据是否一致。

主机侧接口

DUT与主机侧通信采用 Xilinx提供的PCIe IP，其接口可参考其文档。验证平台模拟了PCIe的行为。

激励生成机制

验证平台运行前用户通过输入参数确定本次验证的连接数、服务类型、操作类型、数据量等信息。验证平台的基类模拟了ib_verbs库中的主要函数，例如create_mr、create_qp、modify_qp等。

地址分配方法

RDMA网卡工作涉及到三种内存区域：上下文空间、队列空间以及数据空间。上下文空间存储内存地址转换信息、队列状态信息等等对通信进行管理所需要的数据，在实际网卡使用中此部分只能由在内核态访问或由RNIC访问；队列空间存储工作队列以及完成队列的描述符；数据空间中为待发送的数据或接收缓冲区，此两者由用户访问。

为方便管理，验证平台采用静态方式分配内存地址，即每一个工作队列及其负责的数据的地址按固定规则指定，而非在分配内存空间时以某个算法动态分配。

验证平台为上下文分配16TB空间，为每个队列分配8GB数据空间和8MB队列空间。

数据区域地址格式如下：

工作队列区域地址格式如下：

工作过程

To Do