半定制/全定制混合设计流程中验证方法研究

半定制/全定制混合设计流程中验证方法研究

论文摘要

随着集成电路集成度与复杂性的日益增长,出现了功能更加复杂、性能更高的系统芯片。与此同时,芯片验证的工作量也呈指数增长,在较短的上市时间内保证芯片最终能正常工作,需要将各种验证手段相结合,全面充分地验证整个系统。X处理器是一款面向流应用的64位高性能微处理器,为了在提升芯片性能的同时,缩短设计周期,降低开发成本,采用了半定制/全定制混合设计的方法,对RTL级代码进行优化改进,对处理器中的流寄存器文件及运算群部件中的性能瓶颈部分采用全定制设计实现。混合设计的复杂性,给验证工作带来了很大挑战。本文针对半定制/全定制混合设计模式的特点,提出一套半定制/全定制混合验证流程,为X处理器运算群部件的验证提供了一套完整的解决方案,并分别从功能验证、时序验证和物理验证三个方面详细阐述了验证中所使用的方法。功能验证方面,对于半定制/全定制混合设计的等价性验证,提供了基于逻辑锥的等价性检验、基于符号模拟的等价性检验与动态等价验证三种方法相结合的一套等价性验证流程及方法:时序验证方面,分析了时序模型的种类,给出了五种时序建模方法,为混合设计的时序建模提供了一套完整的解决方案,并针对时序建模中的参数提取提出一种基于动态规划的特征化参数表压缩算法,实验结果表明,压缩后的子表能够精确表征原参数曲面;物理验证方面,给出了深亚微米工艺下的物理验证流程,并结合运算群部件中的设计实例深入分析了电路的串扰效应以及基于信号完整性的静态时序分析。运用上述验证方法对X处理器运算群部件进行验证,取得了较好的效果,缩短了验证周期,提高了验证效率。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.2 微处理器相关验证技术
  • 1.3 课题研究的主要内容
  • 1.4 本文的结构
  • 第二章 X处理器运算群部件验证解决方案
  • 2.1 半定制/全定制混合设计方法与验证流程
  • 2.2 X处理器运算群部件验证中面临的问题及验证策略
  • 2.2.1 运算群部件概述
  • 2.2.2 运算群部件验证中面临的问题
  • 2.2.3 运算群部件验证平台
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 X处理器运算群部件功能验证
  • 3.1 运算群部件等价性验证
  • 3.1.1 等价性验证方案
  • 3.1.2 形式等价检验
  • 3.1.3 动态等价验证
  • 3.2 运算群部件覆盖率驱动的模拟验证
  • 3.2.1 测试向量生成
  • 3.2.2 覆盖率分析
  • 3.3 基于断言的验证
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 X处理器运算群部件时序验证
  • 4.1 运算群部件时序验证流程
  • 4.2 半定制/全定制混合验证时序模型
  • 4.2.1 时序模型的分类
  • 4.2.2 时序图及时序模型中延迟计算方法
  • 4.2.3 单元引脚电容提取方法
  • 4.3 半定制/全定制混合验证中的时序建模方法
  • 4.3.1 标准单元时序建模方法
  • 4.3.2 快速时序模型建模方法
  • 4.3.3 IP化时序建模方法
  • 4.3.4 穷尽的电路模拟建模方法
  • 4.3.5 有限电路模拟时序建模方法
  • 4.4 逻辑参数提取与参数曲面压缩
  • 4.4.1 初始参数曲面的确定
  • 4.4.2 基于动态规划的参数曲面压缩
  • 4.5 全定制宏单元静态时序分析
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 X处理器运算群部件物理验证
  • 5.1 物理验证流程
  • 5.2 电路串扰分析
  • 5.3 基于信号完整性的静态时序分析
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 全文工作总结
  • 6.2 工作展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者在学期间取得的学术成果
  • 作者在学期间参与的科研项目
  • 相关论文文献

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