集成電路形式化驗證的FPGA加速技術研究
本文選題:現場可編程門陣列 + 集成電路驗證; 參考:《廣西民族大學》2015年碩士論文
【摘要】:模擬和混合信號電路已經廣泛應用于電子消費、電通訊、電子醫(yī)療等很多領域。但是,在深亞微米設計中,物理效應可能會破壞常見的數字抽象化后的電路行為。本文采用混雜系統(tǒng)的方法對模擬和混合信號電路模型進行形式化的驗證。提出了電路級驗證的形式化方法,此方法是基于變遷驗證問題的可達性分析問題,利用非線性常微分方程的改進節(jié)點分析模型對電路的動力學行為建模,計算從給定初始狀態(tài)向前探索能達到的所有可能的電路行為。模擬電路行為的性質確保完全正確的發(fā)現設計的缺陷。并針對由非線性常微分方程建模的電路系統(tǒng)的驗證需求,提出了一種新的集成電路形式化驗證的硬件方法,采用FPGA作為硬件加速部件,加速Coho形式化驗證算法的計算。采用Sysgen工具重新改寫Coho形式化驗證算法,將Coho形式化驗證算法的求解變成對應的硬件電路的設計問題,通過設計合適的硬件完成形式化驗證的計算。實驗結果表明,與Coho驗證算法的軟件執(zhí)行時間相比,硬件實現可以獲得10倍左右的性能加速。本研究能夠進一步擴展Coho的應用領域,尤其是擴展到以前因為計算性能無法應用的領域。
[Abstract]:Analog and mixed signal circuits have been widely used in many fields, such as electronic consumption, electric communication, electronic medicine and so on. However, in deep submicron design, physical effects may destroy common digital abstracting circuit behavior. In this paper, the hybrid system method is used to formalize the simulation and mixed signal circuit models. A formal method of circuit level verification is proposed, which is based on the reachability analysis of transition verification problem. The improved node analysis model of nonlinear ordinary differential equation is used to model the dynamic behavior of the circuit. Calculate all possible circuit behaviors that can be achieved from a given initial state forward. The nature of analog circuit behavior ensures the correct detection of design defects. Aiming at the verification requirement of the circuit system modeled by nonlinear ordinary differential equations, a new hardware method for formal verification of integrated circuits is proposed. FPGA is used as the hardware acceleration component to accelerate the calculation of the formal verification algorithm of Coho. The formal verification algorithm of Coho is rewritten by using Sysgen tool, and the solution of the formal verification algorithm of Coho is transformed into the design problem of corresponding hardware circuit, and the calculation of formal verification is accomplished by designing appropriate hardware. The experimental results show that compared with the software execution time of the Coho verification algorithm, the hardware implementation can achieve about 10 times faster performance. This study can further extend the application of Coho, especially to areas where computing performance can not be applied in the past.
【學位授予單位】:廣西民族大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN791
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,本文編號:1879179
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