Verilog与SytemVerilog差别

1. 简介

• Verilog：1984 年由 Gateway Design Automation 开发，1995 年成为 IEEE 标准（IEEE 1364），主要用于硬件设计（如 RTL 描述、门级建模）。
• SystemVerilog：2005 年成为 IEEE 标准（IEEE 1800），是 Verilog 的超集，整合了设计和验证功能，支持复杂系统设计和高级验证。

2. 设计能力增强

• 数据类型：
Verilog 仅支持基本类型（reg、wire、integer等）。
o 硬件信号通常用 reg 或 wire 类型
o integer、real、time 主要用于行为级描述或仿真控制（如循环、时间计算）
o parameter 用于定义常量
SystemVerilog 新增了复杂数据类型：
o 结构体（struct）、联合体（union）
o 枚举类型（enum）
o 字符串（string）
o 动态数组（dynamic array）、队列（queue）、关联数组（associative array）等。
• 过程语句：
o SystemVerilog 扩展了控制流，支持 foreach 循环、break/continue 等。
o 新增 always_comb、always_latch、always_ff 等关键字，明确描述组合逻辑、锁存器、触发器，避免 Verilog 中 always @* 的歧义。
• 模块化设计：
o 支持接口（interface），简化模块间连接，替代 Verilog 中繁琐的端口列表。
o 支持包（package），便于代码复用和管理。

3. 验证功能的引入

• Verilog 主要用于设计，验证能力薄弱；而SystemVerilog 新增了完整的验证特性：
o 面向对象编程（OOP）：支持类（class）、继承、多态等，便于构建灵活的验证环境。
o 约束随机测试（CRT）：通过 constraint 关键字生成随机测试用例，提高验证覆盖率。
o 功能覆盖率（coverage）：量化验证进度，确保设计功能被充分测试。
o 断言（assertion）：用 property、assert 等关键字描述设计行为的期望，自动检查功能正确性。
o 测试平台组件：如 mailbox（消息传递）、semaphore（资源控制）、event（同步机制）等。

4. 应用场景

• Verilog：适合简单到中等复杂度的硬件设计（如 RTL 编码、asic/fpga 基础设计），工具支持广泛。
• SystemVerilog：
o 设计：复杂 SoC、高性能电路（利用高级数据类型和模块化特性）。
o 验证：几乎所有现代数字芯片的功能验证（依赖 OOP、约束随机、断言等）。

总结

  SystemVerilog 向下兼容 Verilog，同时弥补了其在复杂设计和验证上的不足。如今，工业界的大型项目普遍采用 SystemVerilog 进行设计和验证，而 Verilog 更多用于传统或简单设计场景。