基于UVM的异构多核系统验证技术研究

摘要

基于片上网络(Network on Chip，NoC)的异构多核系统利用NoC的高带宽和高并行性，充分发挥了片上资源的并行能力，成为当代高密度计算的最佳解决途径。但随着越来越多的功能簇通过IP重用技术被引入到多核系统中，系统的规模和复杂度与日俱增，分析和定位系统中的缺陷和漏洞也变得愈加地困难，基于多核系统高效验证技术的研究逐渐成为业界研究的热点。
　　本文采用了基于软件仿真的系统级验证实现方式以及基于UVM验证方法学的验证框架结构，设计并实现了一款面向异构多核系统的验证环境，实现了受约束的随机运算任务配置和运算数据的生成和驱动、运算输出的自动化收集和核对、覆盖率统计等功能，论文的主要工作如下:
　　首先，论文对系统级验证的相关概念、UVM的框架结构以及待验证的目标异构多核系统的结构特征进行了深入的分析，明确了验证的总体需求并规划了验证环境的基本框架和通信方式。
　　接下来，论文采用基于“模块”的周期精确建模策略设计并实现了网络功能模型;根据网络接口验证组件与网络功能模型交互的细节设计并实现了网络接口功能模型;以UVM验证框架为基础设计并实现了接口通用验证组件和自动化核对组件;通过运算任务的属性以及测试的需求设计并实现了测试套件;根据运算任务所包含的运算属性设计并实现了覆盖率统计组件。
　　最后，论文通过向系统施加不同约束的运算任务评估了验证环境的功能准确性、有效性以及对错误的处理能力。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1．1 异构多核片上系统技术

1．1．2 功能验证

1．1．3 功能验证技术的发展

1．2 国内外研究现状

1．3 课题来源

1．4 论文组织结构

第2章 验证技术概述

2．1 系统级验证

2．1．1 系统级验证简介

2．1．2 系统级验证的实现方式

2．1．3 常用的系统级验证技术

2．2 UVM验证方法学

2．2．1 UVM验证平台的基本框架

2．2．2 UVM的运行机制

2．2．3 UVM验证平台可复用性的体现

2．3 本章小结

第3章 基于异构多核系统的验证环境的设计与实现

3．1 目标系统简介

3．2 验证环境设计方案概述

3．2．1 验证需求分析

3．2．2 验证环境总体框架

3．2．3 验证环境通信方式

3．3 网络功能模型

3．3．1 通信组件建模策略

3．3．2 数据NFM的设计与实现

3．3．3 控制NFM的设计与实现

3．3．4 NFM的封装

3．4 网络接口功能模型

3．4．1 交互细节分析

3．4．2 Controller NIFM

3．4．3 Memory NIFM

3．5 网络接口验证组件

3．5．1 Controller driver和Memory driver

3．5．2 Controller monitor和Memory monitor

3．5．3 Controller sequencer和Memory sequencer

3．5．4 Controller agent和Memory agent

3．6 测试套件

3．6．1 transaction

3．6．2 sequence

3．6．3 测试用例

3．7 自动化核对组件

3．7．1 参考模型

3．7．2 Scoreboard

3．8 覆盖率统计组件

3．9 本章小结

第4章 测试与分析

4．1 测试目标与计划

4．2 测试流程与结果

4．2．1 准确性测试

4．2．2 随机测试

4．2．3 附加测试

4．2．4 错误测试

4．3 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况