Простой бенчмарк HDL симуляторов (преранняя версия)

Для оценки скорости запускается симуляция 1024 софт-процессоров PicoRV32 с программой вычисления хэш-суммы MD5 от блока 1кБ. Данные в каждом блоке инициализируются разными значениями. Размер блока по-усолчанию равен 1кБ, но с помощью параметра +dlen=NNN можно установить произвольный размер.

В папке source находятся исходники RTL и программы. Верхний модуль - testbench с единственным входным сигналом clock. Генерация клока во внешнем модуле сделана для совместимости с верилятором, который не позволяет генерировать клок в верилоге.

В папках test-* находятся скрипты для запуска бенчимарка на конкретном симуляторе. Скрипты называются __build.sh (для сборки проекта) и __run.sh (для запуска симуляции).

Скрипт run.sh запускает бенчмарк из выбранной папки или все тесты, если параметром указать all. В параметрах можно указать сразу несколько папок с тестами. Результаты бенчмарка записываются в файл results.txt.

Результаты для 1024 процессоров

• Xeon E5-2630v3 @ 2.40GHz
• Verilator 5.011 devel rev v5.010-98-g15f8ebc56
• Icarus Verilog 13.0 (devel) (s20221226-127-gdeeac2edf)
• ModelSim SE-64 2020.4 (Revision: 2020.10)
• QuestaSim 64 2021.1 (Revision: 2021.1)
• Vivado 2021.1

Время выполнения бенчмарка на блоке 1кБ (чч:мм:сс):

  | Симулятор             | Build    | Run      |
  +-----------------------+----------+----------+
  | Icarus Verilog        | TBD      |          |
  | ModelSim              | 00:00:00 | 01:33:14 |
  | QuestaSim             | 00:00:00 | 01:29:38 |
  | Verilator (1 thread)  | 00:12:03 | 00:02:57 |
  | Verilator (8 threads) | 00:18:45 | 00:01:33 |
  | XSIM                  | 00:00:29 | 02:08:54 |
  | Xcelium               | TBD      |          |