最近在Ubuntu 22.04上把Synopsys VCS和Verdi这套数字IC仿真调试环境完整装了一遍从依赖库、License配置到联合仿真中间踩了不少坑。这篇记录把我实测下来可行的步骤、关键参数和容易翻车的地方都写清楚给正准备在ubuntu2204上装VCS和verdi的朋友做个参考。先说下适用范围。如果你是做数字IC前端验证、跑RTL仿真、需要看波形调试的这套流程基本通用。我这边的环境是Ubuntu 22.04.3 LTSVCS和Verdi用的是2020年左右的版本理论上2018到2022之间的版本安装逻辑差别不大。另外如果你是在Win11的WSL里装Ubuntu 22.04大部分步骤也能直接照搬只是涉及到USB License等硬件相关的部分需要额外处理一下这个后面会单独提到。1. 安装前准备版本确认与依赖环境1.1 为什么选Ubuntu 22.04以及VCS版本匹配先说结论Ubuntu 22.04是一个很适合跑VCS的LTS版本因为它基于glibc 2.35和Synopsys工具链在2018年到2023年之间发布的版本兼容性都不错。太老的Ubuntu 18.04虽然很多老工程师还在用但新版VCS在18.04上偶尔会报GLIBC_2.29 not found之类的库缺失得手动折腾软链。太新的Ubuntu 24.04也有人尝试过但VCS这类EDA工具对系统库的版本很敏感Ubuntu 24.04的glibc升到了2.39反而容易出现莫名其妙的兼容问题。所以如果你手头没有特殊要求Ubuntu 22.04是一个折中方案里的甜点位。它的内核、桌面环境、库文件都比较成熟Synopsys工具链在这个系统上跑的案例也最多遇到问题更容易搜到解决方案。版本匹配方面我的建议是VCS和Verdi尽量保持同一个大版本比如都是2020.12或者都是2021.09。混用不同大版本虽然理论上可以但实际仿真中经常出现Verdi无法识别VCS生成的fsdb波形或者版本接口不匹配这类问题。Synopsys各工具之间有一套内部的版本协议差太多版本容易出幺蛾子。1.2 基础依赖库安装这一步是关键中的关键。很多人在Ubuntu 22.04上装VCS失败八成都是缺库或者库版本不对。VCS本身是C/C编译的运行时要依赖一大批共享库尤其需要32位库的支持。我在新装的Ubuntu 22.04上执行的第一条命令是sudo apt update sudo apt upgrade -y然后安装基础的编译工具链因为VCS仿真时需要调用gcc/g来编译你的Testbench和DUT代码sudo apt install -y build-essential gcc g make注意这里有一个新手容易忽略的问题VCS对gcc版本有要求。VCS 2020版本官方推荐的是gcc 6到9之间但Ubuntu 22.04默认的gcc是11.2直接拿gcc 11去跑VCS 2020版本大概率会在编译的时候报错常见的报错是Error: gcc version 11.2.0 is not supported这个问题的解法不是去卸载gcc 11硬装老版本那样会影响系统其他工具。正确做法是装低版本gcc然后通过环境变量让VCS使用指定版本。我后面在环境变量配置那一节会详细说这里先把依赖库装完。接着安装VCS运行时需要的库这一串是我实际排查下来确认必须装的sudo apt install -y libc6-dev libc6-dev-i386 lib32z1 lib32ncurses6 lib32stdc6 sudo apt install -y libglib2.0-0 libsm6 libxrender1 libxrandr2 libxft2 libxinerama1 sudo apt install -y libxt6 libxtst6 libxi6 libxmu6 libxpm4 libjpeg62 libtiff5 sudo apt install -y zlib1g zlib1g-dev libncurses5-dev libncursesw5-dev这里重点说一下libncurses5-devUbuntu 22.04默认仓库里已经移除了libncurses5只有libncurses6。Verdi的图形界面和部分命令行工具依赖libncurses5如果缺这个启动Verdi的时候会报error while loading shared libraries: libtinfo.so.5。解决办法是手动下载老版本deb包安装或者做一个软链接把libtinfo.so.6链到libtinfo.so.5。我用了软链方案sudo ln -s /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libtinfo.so.6 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libtinfo.so.5做过这一步之后Verdi启动时就不会再报tinfo相关的错误了。还有一个很隐蔽的库是libpng16-16。新版本Verdi的某些波形渲染功能依赖它Ubuntu 22.04默认是装了的但如果是从精简版系统起步需要确认一下sudo apt install -y libpng16-16我在实际操作中还发现如果同时装了多个图形库版本Verdi的波形窗口偶尔会出现字体发虚、控件错位的问题。这个问题通常和libfreetype有关安装一下sudo apt install -y libfreetype6 libfontconfig1把这些装完依赖环境就算是准备好了。我建议装完这些之后先重启一次系统或者至少重新登录一次让环境变量和库缓存完全刷新再进行下一步安装。2. License配置与环境变量设置2.1 License server配置文件说明VCS和Verdi运行时都需要从License Server获取授权这个配置在安装之前就要规划好。Synopsys的工具是通过SNPSLMD_LICENSE_FILE或者LM_LICENSE_FILE这个环境变量来找License服务器的。我们公司的环境是有一台专门的License服务器IP是192.168.1.100端口默认27000。环境变量配置格式是export SNPSLMD_LICENSE_FILE27000192.168.1.100如果License文件和工具不在同一台机器还需要确保网络能通到服务器的27000端口。可以用telnet测试telnet 192.168.1.100 27000如果通说明License服务器没问题。如果不通先查防火墙sudo ufw status需要放行的话执行sudo ufw allow 27000/tcp可能有朋友在个人电脑上用的是带License文件的模式那环境变量应该指向License文件路径export SNPSLMD_LICENSE_FILE/home/user/synopsys/license/synopsys.dat这两种模式我都试过局域网License服务器模式最省心因为换电脑、多环境部署都不需要重新弄License文件。至于个人License文件的方式需要注意文件权限VCS进程要有读取权限不然启动时报License checkout failed。提示如果你是在WSL里跑这套环境WSL默认是NAT网络和宿主机的局域网环境是隔离的。如果License服务器在外面直接用IP访问即可如果License服务器跑在Windows宿主机上WSL里访问宿主机IP时需要找到Windows的局域网IP而不是localhost这里要特别注意。2.2 环境变量怎么写安装完成后的环境变量配置是整个过程中最容易被搞乱的一环。我的建议是单独建一个环境变量脚本放在~/synopsys_env.sh在.bashrc里source它。这样做的好处是多版本切换或者换机器时只需复制这一个文件。我实际的配置内容如下以安装目录/tools/synopsys为例# GCC版本指定关键 export GCC_HOME/usr/bin/gcc-9 export CC/usr/bin/gcc-9 export CXX/usr/bin/g-9 # Synopsys工具根目录 export SYNOPSYS/tools/synopsys # VCS相关 export VCS_HOME$SYNOPSYS/vcs export PATH$VCS_HOME/bin:$PATH # Verdi相关 export VERDI_HOME$SYNOPSYS/verdi export PATH$VERDI_HOME/bin:$PATH # 公共License变量 export SNPSLMD_LICENSE_FILE27000192.168.1.100 export LM_LICENSE_FILE$SNPSLMD_LICENSE_FILE # VCS仿真时的临时文件目录 export VCS_HOME_TMP/tmp/vcs_tmp这里解释一下为什么要指定gcc-9。前面提过Ubuntu 22.04默认gcc是11VCS 2020版本不认。我在安装了gcc-9之后安装命令是sudo apt install gcc-9 g-9通过CC和CXX环境变量强制让VCS的编译流程使用gcc-9。VCS内部实际上是调用g来做编译的它默认用PATH里的g但我们可以通过CC变量覆盖它。实际测试下来加上这几行之后VCS在编译测试用例时没有报gcc版本不支持的错了。还有一个细节VCS_HOME_TMP这个变量。VCS编译时会产生大量中间临时文件默认放在/tmp下。如果/tmp空间不够很多人的/tmp是tmpfs只有内存的一半大小编译大型SoC测试用例时会报磁盘空间不足。把它指到一个磁盘空间充足的路径可以避免这个问题。记得提前创建这个目录并给权限sudo mkdir -p /tmp/vcs_tmp sudo chmod 777 /tmp/vcs_tmp环境变量配置好之后记得验证一下source ~/synopsys_env.sh which vcs which verdi如果which能正确打印路径说明PATH配置没问题。3. VCS与Verdi安装步骤实操3.1 解压与目录规划Synopsys的工具安装包通常是一个.tar或者.tar.gz压缩包里面包含安装脚本和安装文件。我的习惯是先把所有安装包放到同一个目录比如~/synopsys_install然后规划安装目录。安装目录的规划逻辑比较简单我推荐这样布局/tools/synopsys/ ├── vcs # VCS主目录 ├── verdi # Verdi主目录 ├── common # Synopsys通用文件 └── license # License相关脚本可选为什么要单独建一个/tools而不是直接放/usr/local因为Synopsys工具经常需要整体迁移、备份或者切换版本放在一个独立顶层目录下操作起来方便很多。另外某些版本工具会写入安装路径到自己的配置文件里路径固定后不要轻易移动。创建目录sudo mkdir -p /tools/synopsys sudo chown -R $USER:$USER /tools/synopsys这里用chown把目录所有权给到当前用户避免后续安装时因为权限问题频繁输入sudo。3.2 安装器与安装方式Synopsys的安装包解压之后一般会看到installer目录和setup.sh脚本。以2020版本为例它不是简单的解压即用需要先运行安装器把文件释放到目标目录。执行安装器cd ~/synopsys_install/installer ./installer -install_as_root或者比较新的安装包直接./setup.sh -install_as_root进入安装界面后交互式选择要安装的组件。这里有一个需要注意的点安装器会让你选择源文件路径和目标安装路径还会让你选择License设置。如果这个时候License服务器还没配置好可以先选Skip后面通过环境变量补上。我实际安装时就是这么做的完全没有影响工具正常运行。VCS的安装过程会跑一段时间屏幕上会滚动大量文件释放的日志。等进度条走完提示Installation completed successfullyVCS就算装好了。Verdi的安装方式与VCS完全相同选择不同的产品再跑一遍安装器就行。安装完成之后验证一下安装目录里的可执行文件是否存在ls /tools/synopsys/vcs/bin/vcs ls /tools/synopsys/verdi/bin/verdi看到这两个文件存在说明核心程序已经就位。3.3 Verdi安装和配置Verdi作为波形调试工具安装方式跟VCS类似但启动时需要的库更多。前面提到的libncurses5、libtinfo.so.5软链就是Verdi启动时最容易卡住的地方。如果你启动Verdi时报错可以先检查库依赖ldd /tools/synopsys/verdi/bin/verdi | grep not found这个命令能直接把缺失的库全部列出来。我在这台机器上列出的not found基本就是上面安装依赖那节里提到的那几个库补齐之后ldd输出干干净净。Verdi还有一个需要配置的地方是它的字体和界面。如果你在纯命令行Ubuntu环境没有桌面环境里用Verdi起不来因为它依赖X11图形环境。如果你是在WSL里需要先装VcXsrv或者WSLg来做显示转发。这个在WSL场景比较常见我后面会在常见问题里详细展开。4. 联合仿真验证编译、仿真与波形查看4.1 写一个最小测试用例环境装好最终要验证的是VCS和Verdi能否协同工作。我来写一个最简单的Verilog测试跑一个D触发器或者计数器然后在Verdi里打开波形看结果。先建一个工作目录mkdir -p ~/test_run cd ~/test_run写一个简单的DUT文件名counter.vmodule counter( input clk, input rst_n, output reg [3:0] count ); always (posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) count 4b0; else count count 1b1; end endmodule再写一个tb文件名tb_counter.vmodule tb_counter; reg clk; reg rst_n; wire [3:0] count; counter u_counter( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .count(count) ); initial begin clk 0; rst_n 0; #20 rst_n 1; #200 $finish; end always #5 clk ~clk; initial begin $fsdbDumpfile(counter.fsdb); $fsdbDumpvars(0, tb_counter); end endmodule$fsdbDumpfile和$fsdbDumpvars是Verdi配套的PLI编程语言接口提供的系统任务用来在仿真时把信号波形以fsdb格式导出。要把这两行用起来VCS编译时得带上Verdi的PLI库路径这个就是VCS和Verdi联合仿真的关键所在。4.2 编译、仿真与波形打开我一直用的编译命令是这样的:cd ~/test_run vcs -full64 -sverilog v2k -debug_accessall \ -P $VERDI_HOME/share/PLI/VCS/LINUX64/novas.tab \ $VERDI_HOME/share/PLI/VCS/LINUX64/pli.a \ counter.v tb_counter.v -o simv这里用的-P参数指定了两个文件一个是novas.tab它定义了Verdi的系统任务如何映射到PLI库另一个是pli.a这是Verdi编译好的PLI库文件。不同版本的Verdi路径略有差异我的是$VERDI_HOME/share/PLI/VCS/LINUX64/如果你的版本路径不同可以在Verdi安装目录下用find搜索find $VERDI_HOME -name novas.tab还有一点-debug_accessall是必须的它让VCS在生成的仿真可执行文件里包含完整的调试信息否则后面Verdi打开波形时可能看不到内部信号。编译完成之后会生成simv可执行文件然后运行仿真./simv仿真结束之后检查一下当前目录下是否生成了counter.fsdb文件ls -la counter.fsdb如果文件存在说明波形导出成功。然后启动Verdi打开波形界面verdi -f counter.fsdb 或者如果你想同时看到源代码和波形也可以用这种方式verdi counter.v tb_counter.v -f counter.fsdb 如果一切正常Verdi会弹出GUI界面左侧是源文件树右侧是波形窗口。你在源文件窗口里点击tb_counter的count信号再按快捷键CtrlW或者右键Add to Waveform就能看到计数器的波形动态了。注意如果你只是为了快速验证环境是否OK不需要GUI界面也可以在仿真时直接用-gui参数联动VCS和Verdi但实际使用中我反而推荐分离式工作流先跑完仿真再打开波形效率更高也更稳定。5. 常见问题与排查技巧实录5.1 依赖库版本冲突这是新手遇见最多的问题。VCS在编译阶段报错libstdc.so.6: version GLIBCXX_3.4.29 not found本质原因是gcc版本带的libstdc太老。Ubuntu 22.04的gcc 11自带的libstdc是新的理论上不会报这个错但如果你的系统曾经手动装过老版本库可能会覆盖掉一部分路径。排查方法strings /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc.so.6 | grep GLIBCXX看看输出里有没有GLIBCXX_3.4.29这一行。如果没有说明libstdc.so.6指向了老版本执行sudo update-alternatives --config libstdc.so.6或者强制链接新版sudo ln -sf /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc.so.6 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc.so.6这种情况在干净的新装机里很少出现多半是折腾其他工具时引入了冲突。如果实在解决不了重装libstdc6是最快的sudo apt install --reinstall libstdc65.2 VCS编译时报gcc版本不支持前面提到过VCS对gcc版本有要求除了用CC环境变量指定之外还可以在编译命令里手动指定vcs -full64 -sverilog -cpp g-9 -cc gcc-9 ...实测下来两种方式等效。但写在环境变量里更省事不用每次敲命令都带参数。这里有个容易踩的坑g-9这个包名在Ubuntu 22.04默认仓库里是有的但如果你没装gcc-9直接设置环境变量VCS执行时还是会找不到编译器。所以记得先安装sudo apt install -y gcc-9 g-95.3 Verdi启动崩溃或界面显示异常我在WSL里跑Verdi时遇到过一次启动直接闪退排查下来是X Server显示环境的问题。WSL1比较老不支持WSLg需要装VcXsrv然后在.bashrc里加export DISPLAY$(grep -oP (?nameserver ).* /etc/resolv.conf):0.0WSL2的话直接装VcXsrv并设置DISPLAYlocalhost:0.0也可以。如果用的是实体机Ubuntu桌面版Verdi启动闪退更多是硬件加速驱动问题可以试试临时关掉图形加速verdi -nogl 这个参数让Verdi使用软件渲染兼容性更好缺点是波形缩放时流畅度略差但可用。还有一个跟字体相关的常见问题Verdi波形窗口中文乱码或者字体发虚。这个其实不影响功能但看起来很不爽。解决方法是设置环境变量export LANGC export LC_ALLC让Verdi强制使用英文locale规避中文字体渲染问题。5.4 fsdb波形文件生成不了如果你编译、仿真都没有报错但counter.fsdb一直没生成首先确认编译命令里是否带了-P和PLI库。有时候用户在VCS图形界面模式或者脚本里漏掉了PLI相关参数仿真器根本不知道有$fsdbDumpfile这个任务。还有一种情况是$fsdbDumpfile写成了$fsdbdumpfile注意大小写。Synopsys系统任务对大小写敏感我这里踩过一次命名坑排查了很久才发现。最后一种情况就是PLI库路径不对。用find搜索确认novas.tab和pli.a的实际路径然后在编译命令里写完整绝对路径不要用相对路径。5.5 常见问题速查表为了便于排查我把实际遇到和周围同事问到的高频问题整理成了表格问题现象大概率原因处理方式vcs: Command not foundPATH未设置或设置错误检查~/.bashrc是否source环境变量脚本Verdi启动报libtinfo.so.5缺失libncurses5未安装软链libtinfo.so.6到libtinfo.so.5VCS编译报gcc version not supportedgcc版本过高安装gcc-9并设置CC/CXX环境变量仿真时报license checkout failedLicense变量配置错误或网络不通检查SNPSLMD_LICENSE_FILE和27000端口fsdb文件没生成PLI库未链接或任务名错误检查编译命令是否带-P参数和路径Verdi界面闪退显示环境或图形卡问题试verdi -nogl启动磁盘空间不足报错/tmp空间不够设置VCS_HOME_TMP指到大空间目录编译速度极慢中间文件放在机械盘把工作目录和VCS_HOME_TMP放到SSD或内存盘6. 安装前还需要知道的一些细节6.1 内存和磁盘规划VCS编译大型设计时内存占用是比较夸张的。我实测一个小型ALU模块的仿真编译阶段内存占用就超过了2GB。如果你做的是SoC级仿真16GB内存起步32GB才算舒服。Swap最好也预留一些防止内存溢出导致编译进程直接被系统杀掉。磁盘方面VCS安装目录本身占10GB左右Verdi占5GB左右加上日常仿真生成的中间文件和fsdb波形建议预留至少50GB空间。fsdb波形是文本型波形的高压缩版但复杂设计的fsdb仍可能到几十GB所以监控磁盘使用率是个好习惯。6.2 多版本共存思路有些公司同时使用多个VCS版本比如老项目用2018新项目用2022。我的建议是把多版本安装到不同目录然后通过环境变量脚本切换而不是覆盖安装/tools/synopsys/ ├── vcs_2018 ├── vcs_2022 ├── verdi_2018 └── verdi_2022切换版本时只需要把环境变量脚本里的VCS_HOME和VERDI_HOME对应修改然后重新source即可。实际使用中我还习惯为每个工程写一个env.sh在里面显式指定该工程使用的工具版本避免多人协作时工具版本不一致带来的问题。这个做法在团队协作里尤其推荐能省掉不少“为什么你那边能跑我这边就不行”的扯皮。7. 联合仿真工作流的一些实操建议VCS和Verdi的联合仿真除了安装层面的打通真正好用的工作流是把编译、仿真、打开波形这三步组合好。我在实际项目中习惯写一个简单的Makefile把编译参数和仿真步骤固化下来避免每次敲一长串命令也避免不同人用不同参数导致的结果差异。一个极简的Makefile示例# 定义工具路径 VCS : vcs VERDI : verdi VERDI_PLI : $(VERDI_HOME)/share/PLI/VCS/LINUX64 # 编译目标 compile: $(VCS) -full64 -sverilog v2k -debug_accessall \ -P $(VERDI_PLI)/novas.tab $(VERDI_PLI)/pli.a \ counter.v tb_counter.v -o simv # 仿真目标 sim: ./simv # 打开波形 wave: $(VERDI) counter.v tb_counter.v counter.fsdb # 清空中间文件 clean: rm -rf simv simv.daidir csrc vc_hdrs.h ucli.key novas.* *.fsdb这里解释一下clean里为什么删掉csrc、simv.daidir这些文件。每次VCS编译都会生成这些临时产物如果不清掉老文件偶尔会和新编译的配置冲突导致“明明改了代码但行为没变”的诡异情况。别问我是怎么知道的这种问题查起来最折磨人。把编译参数固化到Makefile之后每次只要执行make compile make sim make wave整个过程干净利落。这个习惯我沿用到现在强烈建议你也这样用。8. 最终使用体验与避坑心得整套VCS和Verdi在Ubuntu 22.04上跑通之后最直观的感受是稳定性比之前用的Ubuntu 18.04还要好一些。编译速度没有明显变化但Verdi的波形加载速度和界面响应在22.04上的图形栈加持下流畅了不少。尤其是打开几个GB的fsdb波形时缩放拖动不再有那种卡顿感。最后再分享一个我后来才摸索出来的小技巧Verdi打开大型波形文件时不要把整个设计的所有信号一股脑加进波形窗口。一是加载慢二是视觉上根本看不过来。正确做法是先在源码窗口里定位到感兴趣的信号用ShiftL把信号加到活动波形组再配合g键快速跳转信号。这样操作起来高效得多这也是老工程师口中常说的“先有方向再开波”。另外一个关于编码规范的小细节如果你用的是Verdi 2020之后的版本它在默认配置下会自动加载verdi.cfg配置文件你可以在里面预设信号颜色、波形分组和快捷方式。我习惯把时钟信号设成绿色复位信号设成红色这个视觉区分在调试复杂时序时非常有用。每台机器、每个版本组合可能都会有一些新坑但排查思路基本都是相通的先用ldd查库缺失再确认环境变量和License最后检查编译命令是否带上PLI。把这几个关键点摸透VCS和Verdi这套工具链在Ubuntu 22.04上稳定跑起来完全没问题。