隨著集成電路的工藝變得更加先進,設計規(guī)模也變得越來越復雜,規(guī)模和復雜度的提升,使得功能驗證成為數(shù)字芯片設計中的巨大瓶頸。微處理器作為最為設計復雜度最高的芯片之一,需要有一種更加高效的功能驗證方法。隨機驗證作為一種快速高效的驗證手段,是處理器核級驗證中不可缺少的高效率驗證方法。隨機驗證的特點在于:一方面可以快速生成大量的隨機測試向量,減少時間成本和人力成本;另一方面隨機激勵由于是隨機產生的,激勵的組合方式更為多樣,會產生很多意想不到的結果,很有可能會覆蓋到一些工程師無法預料的缺陷。RISC-V指令集作為一種開源的指令集,免費、精簡、靈活、可定制的特性使其成為國內外微處理器發(fā)展的一個新的方向。本文旨在針對基于RISC-V指令集的處理器進行隨機驗證,設計一款獨立運行的RISC-V約束隨機指令生成平臺,使其適用于從嵌入式應用到高性能計算等各類基于RISC-V指令集的處理器的功能驗證,作為一款通用的平臺,提高重用性。本文從實際項目驗證需求出發(fā),通過調研國內外隨機指令生成的策略,分析其主要功能和特點,確定本文使用的指令生成策略和方法,以及平臺的基本結構。提出一種可配置的約束隨機指令生成方法,并采用... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

處理器結構圖

激勵在驗證效率和全面完整性方面，已經形成很大的瓶頸。因此，對于處理器隨機驗證技術的研究越來越有意義。本章首先介紹定向驗證和隨機驗證在處理器驗證中的方法各結構，引出隨機指令生成器在處理器驗證中的應用，并分析各種隨機生成策略的優(yōu)缺點提出本文的總體設計策略和方法。2.1 定向驗證與隨機驗證2.1.1 定向驗證傳統(tǒng)上，模擬驗證技術一般使用定向激勵驗證的方法。定向驗證技術通常被認為是一種“白盒驗證”技術，在這種技術中，往往需要驗證人員書寫確定性的測試序列來測試設計的功能。以一個微處理器功能驗證的測試指令序列為例子，定向驗證可以包括為測試特定指令或一小部分相關指令而編寫的測試程序。如圖 2.1 所示，自檢測試程序由四個部分組成：激勵輸入數(shù)據的準備，預期結果的準備，執(zhí)行測試程序生成實際結果和預期結果的比較。

本平臺設計之前，針對 RISC-V 指令集的處理器的功能驗證，幾乎都使用伯克寫的定向測試集，針對每一類指令都有一段測試的例子，但這些測試例子幾乎成簡單的指令序列驗證，每一個功能點都需要單獨寫測試序列，要達到高覆蓋，效率很是低下。因此僅僅依靠人工編寫詳盡的測試激勵，對于通用處理器這設計，需要的時間開銷是任何單位都不能承受的。而且這種定向測試功能項的事實上也證明沒法排除設計中的一些隱藏的錯誤，最終的錯誤很大部分是隨機的。.1.2 隨機驗證驗證計劃中，一般都是在隨機驗證無法覆蓋到角落時才使用人工編寫定向測試去檢查某項功能，完全使用定向測試集在大規(guī)模電路中幾乎是不可能的。而且功能項都通過定向完成了驗證，但各部分之間的聯(lián)系才是大部分功能缺陷的來陷很難按照清單列出功能項的方法來排查。而隨機激勵由于是隨機產生的，激方式更為多樣，會產生很多意想不到的結果，很有可能會覆蓋到一些工程師無缺陷。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]隨機指令測試在高性能嵌入式處理器開發(fā)中的應用[D]. 梁中書.浙江大學 2004



本文編號：3342059