【摘要】： 對于全定制設(shè)計的高性能X微處理器而言,由于規(guī)模巨大、設(shè)計復(fù)雜,驗證的工作量也隨之劇增,利用FPGA可以加速驗證過程。FPGA驗證一般是針對半定制設(shè)計而言的,由于全定制設(shè)計方法與半定制設(shè)計方法有較多的差異,因此利用FPGA對全定制X微處理器進行功能驗證存在較大難度。 在半定制設(shè)計驗證方法中,一般是以系統(tǒng)描述為基礎(chǔ)建立仿真模型,而對于全定制設(shè)計的X微處理器,主要以全定制設(shè)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立仿真模型,這種模型建立方法的主要難點在于仿真模型與設(shè)計模型之間差異較大,需要做的修改工作過多,并且難于保證兩種模型之間的等價性。 本論文研究如何對全定制單元進行合理而高效的建模以及如何保證所建立模型的正確性。通過對X微處理器電路結(jié)構(gòu)的詳細分析,研究建立仿真模型存在的問題及解決的方法。在驗證模型正確性時,將形式化驗證方法應(yīng)用到實際工程中,通過對模塊級快速有效的驗證加快了整個驗證工作的速度,提高了驗證的效率,最后通過模擬驗證的方法對整個仿真模型進行系統(tǒng)級的驗證。
【圖文】：

它環(huán)節(jié)(如邏輯綜合、布局布線、測試產(chǎn)生等的自動化問題)關(guān)注較多，而對驗證重視不夠。目前，驗證的工作量已經(jīng)占到整個芯片設(shè)計工作量的50%一80%(如圖1.1所示)，芯片要盡快推向市場，，驗證已經(jīng)成為極其重要的一環(huán)。勝，%加萬們2000百萬門代夕參5冬即疇一魏還綜合!護羲R圖1.1設(shè)計中驗證的比例現(xiàn)代高性能微處理器的規(guī)模是日益增大，體系結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，如采用亂序和推斷執(zhí)行、分支預(yù)測、多級cache等，這些技術(shù)的采用在增強微處理器性能的同時也對功能驗證提出了巨大的挑戰(zhàn)[5][61。功能驗證的目的在于確認(rèn)設(shè)計符合系統(tǒng)要求的行為規(guī)范、涉及流程的各個階段。從具體實現(xiàn)的角度，可以將功能驗第1頁

圖2.IX微處理器基本結(jié)構(gòu)從圖2.1中可以看出，X微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包括以下主要組成部分:四路組相聯(lián)的指令Cache及其全相聯(lián)的TLB、指令預(yù)取部件和兩級動態(tài)分支預(yù)測部件、簡單指令譯碼和復(fù)雜指令譯碼部件、兩個整數(shù)部件、雙流出多媒體部件、具有處理超越函數(shù)能力的浮點部件、四路組相聯(lián)的數(shù)據(jù)Cache及其全相聯(lián)的TLB、分段和分頁部件、總線接口部件、對稱雙處理器接口部件、支持多處理環(huán)境的高級可編程中斷控制部件。在X微處理器內(nèi)部實現(xiàn)了兩條并行的流水線，分別稱之為U流水線和V流第6頁
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TP332

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本文編號：2613437