SoC设计中模块级功能验证完备性研究

摘要

随着SoC的设计规模和复杂度的增加,对验证工作提出了巨大的挑战。功能验证是目前整个SoC设计的瓶颈,功能验证的难点是评估验证进度,再进行回归测试,从而完成功能验证完备性的评估。本文通过对功能验证完备性的主要指标--覆盖率的研究来解决前述难点。 首先,根据功能覆盖、代码覆盖与功能验证的关系,在Specman验证平台上采用E语言实现功能覆盖,由仿真工具VCS获得代码覆盖,并以32位高性能SoC芯片Garfield外部存储器模块(EMI)的子模块SDRAM控制器为研究对象。其次,针对功能覆盖率和代码覆盖率无法单独评估验证进度的缺点,采用了两种解决方法：一是在功能覆盖中插入代码覆盖的方法：二是对代码覆盖率、功能覆盖率进行整合的方法。最后,针对传统验证流程无法进行有效回归测试的缺陷,采用覆盖率驱动和空洞分析的验证流程,运用合成空洞、投射空洞等几种空洞分析方法深入分析研究对象SDRAM控制器模块的覆盖率。 SoC芯片Garfield的SDRAM控制器模块的验证表明,在功能验证过程中功能覆盖率和代码覆盖率相结合的方法能有效地评估验证进度；采用基于覆盖率驱动和空洞分析的验证流程能使覆盖率的收敛速度提高10倍以上。对Garfield进行测试的结果表明,在保证芯片功能与设计规范一致的前提下,采用本文的验证方法能有效地节省功能验证的时间。

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前言

第一章功能验证的完备性分析

1.1. 代码覆盖与验证的完备性

1.2. 功能覆盖与验证的完备性

1.3. 代码覆盖与功能覆盖的比较

1.4. 两种覆盖与设计进度的关系

1.5. 代码覆盖、功能覆盖的实现方式

1.6. 本章小结

第二章基于Specman E验证平台实现功能覆盖

2.1. SDRAM控制模块设计规范及实现原理

2.2. 基于Specman平台的验证环境构建

2.3. SDRAM控制器功能覆盖的E语言实现

2.4. 本章小结

第三章代码覆盖与功能覆盖相结合的分析

3.1. 利用代码覆盖提高功能覆盖模型的完备性

3.2. 代码覆盖与功能覆盖相结合的整合覆盖率

3.3. 本章小结

第四章覆盖率的空洞分析与功能完备性测试

4.1. 基于空洞分析的SDRAM控制器验证流程

4.2. SDRAM控制器的覆盖率空洞分析方法

4.3. 使用空洞分析的SDRAM控制器验证结果

4.4. SDRAM控制器模块的功能测试

4.5. 本章小结

总结和展望

致谢

参考文献

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