【摘要】：隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展,使得移動(dòng)通信設(shè)備的應(yīng)用市場(chǎng)越來(lái)越廣泛,其中最重要的就是移動(dòng)通信基帶SoC芯片,伴隨著集成電路芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜度的不斷加大,與之而來(lái)的芯片設(shè)計(jì)缺陷出現(xiàn)的可能性也越來(lái)越大,因此對(duì)于芯片驗(yàn)證的要求也變得越來(lái)越高,特別是對(duì)于SoC系統(tǒng)級(jí)的驗(yàn)證來(lái)說,對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證工作量和難度越來(lái)越大。一個(gè)SoC系統(tǒng)的驗(yàn)證工作分為功能驗(yàn)證、性能驗(yàn)證和效能(功耗)驗(yàn)證,其中功能驗(yàn)證是在硅前完成對(duì),其花費(fèi)的驗(yàn)證周期最長(zhǎng);對(duì)于性能和效能驗(yàn)證,很難在硅前對(duì)其進(jìn)行充分的驗(yàn)證,一般都是通過流片之后,通過芯片實(shí)物測(cè)得真實(shí)的性能和效能指標(biāo)數(shù)據(jù),并且目前三大EDA廠商還沒有提出相應(yīng)的在硅前功能驗(yàn)證的同時(shí)兼顧性能驗(yàn)證和效能驗(yàn)證的解決方案。本文基于移動(dòng)基帶SoC芯片的開發(fā)項(xiàng)目,通過研究和分析SoC系統(tǒng)級(jí)功能驗(yàn)證、性能驗(yàn)證和效能驗(yàn)證過程中所面臨的困難和挑戰(zhàn),提出了一種新的SoC系統(tǒng)驗(yàn)證解決方案,并且設(shè)計(jì)了一個(gè)面向移動(dòng)基帶SoC系統(tǒng)功能、性能和效能(功耗)驗(yàn)證的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。最終通過實(shí)例驗(yàn)證分析驗(yàn)證了該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)SoC系統(tǒng)級(jí)硅前功能、性能和效能驗(yàn)證工作起到加速作用,同時(shí)可以提高整個(gè)SoC系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證效率和驗(yàn)證質(zhì)量。首先,通過仔細(xì)研究和分析了當(dāng)前SoC系統(tǒng)級(jí)功能、性能以及效能驗(yàn)證所面臨的困難和挑戰(zhàn),在此基礎(chǔ)上,針對(duì)當(dāng)前業(yè)界主要采用的系統(tǒng)級(jí)硅前功能、性能以及效能驗(yàn)證的方法做了分析和比較,明確了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。通過深入研究SoC系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證最新的方法和策略,結(jié)合當(dāng)前主流的UVM驗(yàn)證方法學(xué),提出了一種SoC系統(tǒng)級(jí)硅前功能、性能和效能驗(yàn)證的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證解決方案。然后,通過該系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證解決方案,設(shè)計(jì)出了一個(gè)SoC系統(tǒng)級(jí)硅前驗(yàn)證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(HKY,Hawkeye),其中該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)HKY主要由功能驗(yàn)證監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、性能驗(yàn)證子系統(tǒng)以及效能驗(yàn)證監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)以及一些分布式的監(jiān)測(cè)應(yīng)用組成。最后,通過對(duì)比不同的系統(tǒng)集成方法,通過插件式的集成方法將Hawkeye硅前驗(yàn)證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成到移動(dòng)基帶SoC系統(tǒng)的仿真驗(yàn)證平臺(tái)中,然后在通過選取一些SoC系統(tǒng)級(jí)功能、性能以及效能驗(yàn)證的測(cè)試驗(yàn)證點(diǎn),通過實(shí)例仿真完成對(duì)Hawkeye硅前驗(yàn)證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能進(jìn)行充分驗(yàn)證。通過分析最終的仿真結(jié)果,可以得出Hawkeye硅前驗(yàn)證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括一下幾個(gè)方面:1)通過直接編程接口DPI技術(shù),實(shí)現(xiàn)了在C測(cè)試用例中動(dòng)態(tài)定義創(chuàng)建功能覆蓋率模型,即在SoC系統(tǒng)級(jí)的C測(cè)試用例中實(shí)現(xiàn)了基于功能覆蓋率驅(qū)動(dòng)的驗(yàn)證方法。2)通過實(shí)現(xiàn)SoC系統(tǒng)級(jí)中心化的寄存器模型,對(duì)整個(gè)SoC系統(tǒng)中的寄存器進(jìn)行統(tǒng)一管理,同時(shí)通過該寄存器模型,收集對(duì)應(yīng)的寄存器讀寫覆蓋率數(shù)據(jù),進(jìn)一步提升功能驗(yàn)證的質(zhì)量和效率。3)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)在線動(dòng)態(tài)行為監(jiān)測(cè)和解析報(bào)告,從而在系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證過程中為處理器驗(yàn)證提供了更好的調(diào)試方法。4)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)接口進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的性能數(shù)據(jù)抓取和解析分析,給出目標(biāo)接口的性能指標(biāo)數(shù)據(jù),從而在硅前驗(yàn)證過程中,獲得更多的性能驗(yàn)證方面的數(shù)據(jù)。使得性能驗(yàn)證可以提前至硅前驗(yàn)證階段進(jìn)行。5)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘周期和頻率信息進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的捕獲和比較分析,并且給出相應(yīng)的比較分析結(jié)果。6)實(shí)現(xiàn)了效能驗(yàn)證中測(cè)試場(chǎng)景所需的時(shí)間窗波形文件的自動(dòng)化產(chǎn)生,不需要手工定位時(shí)間窗中對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間點(diǎn)和結(jié)束時(shí)間點(diǎn),大大加速了效能驗(yàn)證的工作,提高了硅前效能驗(yàn)證的效率。7)實(shí)現(xiàn)了插件式的集成方法,使得該SoC系統(tǒng)級(jí)功能、性能以及效能驗(yàn)證解決方案通過極少的插件配置文件可以快速集成到不同的仿真驗(yàn)證平臺(tái)中,且對(duì)原有的仿真驗(yàn)證平臺(tái)不會(huì)造成任何負(fù)面影響,即該SoC系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證解決方案可以作為系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證IP直接復(fù)用到不同的項(xiàng)目中。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN47
【圖文】：

103果如下圖 5.5~5.7 所示。圖5.5 單個(gè)覆蓋值(single)類型的覆蓋率仿真結(jié)果圖5.6 基于覆蓋值轉(zhuǎn)換(transition)類型的覆蓋率仿真結(jié)果圖5.7 交叉類型(corss)類型的覆蓋率仿真結(jié)果仿真完成之后，通過打開生成的覆蓋率數(shù)據(jù)庫(kù)文件，可以看到在之前 CPU 子系統(tǒng) C 測(cè)試用例中動(dòng)態(tài)定義創(chuàng)建的單個(gè)信號(hào)覆蓋點(diǎn)(hky_cg_single_width1)的覆蓋率模型、基于信號(hào)值翻轉(zhuǎn)的事件類型(hky_cg_transition_width1)覆蓋率模型以及交叉覆蓋(hky_cg_cross_with1)的覆蓋率模型最終貢獻(xiàn)的覆蓋率數(shù)據(jù)均達(dá)到了 100%，也即在CPU 子系統(tǒng)中的 C 測(cè)試用例中定義的覆蓋率模型最終都被覆蓋到了。2）對(duì)目標(biāo)處理器操作進(jìn)行實(shí)時(shí)解析分析結(jié)果在上一節(jié)中，通過選取 SoC 系統(tǒng)中的CPU子系統(tǒng)作為目標(biāo)處理器，通過明確 CPU核設(shè)計(jì)在整個(gè) SoC 級(jí)的仿真驗(yàn)證平臺(tái)中的層次路徑，然后通過在 HKY 硅前驗(yàn)證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頂層文件 hky_top 中，給其綁定一個(gè)類型為 hky_axi_master_bind 的模塊，同時(shí)為綁定文件指定例化名為 ap_bus0_bind

果如下圖 5.5~5.7 所示。圖5.5 單個(gè)覆蓋值(single)類型的覆蓋率仿真結(jié)果圖5.6 基于覆蓋值轉(zhuǎn)換(transition)類型的覆蓋率仿真結(jié)果圖5.7 交叉類型(corss)類型的覆蓋率仿真結(jié)果仿真完成之后，通過打開生成的覆蓋率數(shù)據(jù)庫(kù)文件，可以看到在之前 CPU 子系統(tǒng) C 測(cè)試用例中動(dòng)態(tài)定義創(chuàng)建的單個(gè)信號(hào)覆蓋點(diǎn)(hky_cg_single_width1)的覆蓋率模型、基于信號(hào)值翻轉(zhuǎn)的事件類型(hky_cg_transition_width1)覆蓋率模型以及交叉覆蓋(hky_cg_cross_with1)的覆蓋率模型最終貢獻(xiàn)的覆蓋率數(shù)據(jù)均達(dá)到了 100%，也即在CPU 子系統(tǒng)中的 C 測(cè)試用例中定義的覆蓋率模型最終都被覆蓋到了。2）對(duì)目標(biāo)處理器操作進(jìn)行實(shí)時(shí)解析分析結(jié)果在上一節(jié)中，通過選取 SoC 系統(tǒng)中的CPU子系統(tǒng)作為目標(biāo)處理器，通過明確 CPU核設(shè)計(jì)在整個(gè) SoC 級(jí)的仿真驗(yàn)證平臺(tái)中的層次路徑，然后通過在 HKY 硅前驗(yàn)證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頂層文件 hky_top 中，給其綁定一個(gè)類型為 hky_axi_master_bind 的模塊，同時(shí)為綁定文件指定例化名為 ap_bus0_bind

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2734826