用SpecmanE进行复杂协议处理芯片的自动化功能验证

论文摘要

随着专用集成电路的发展，其功能越来越复杂，电路可能包含多至几百万的晶体管。从设计开始到设计综合、系统软件和调试等阶段，验证是贯穿芯片设计全流程的重要组成部分。验证工作甚至可以占到设计总工作量的70％。验证，特别是功能验证已经变成了设计过程中的最大瓶颈，减少功能验证时间对设计成功来说是至关重要的。传统的功能验证方法难以构建复杂的验证场景，并且边缘情况难以覆盖。因此，必须提出新的功能验证方法学和技术。高级验证语言的出现正是为了解决功能验证瓶颈问题。E是Cadence公司针对验证推出的一门语言，该公司的Specman Elite是唯一支持它的工具。E语言的特性包括：面向对象编程、功能覆盖率驱动验证、可重用组件以及自动生成激励、自动检查和自动生成覆盖率报告。高速路由器和城域以太网交换机中都需要进行复杂的协议处理。随着科技的进步、集成度的提高，出现了处理复杂协议的ASIC。本文介绍了在复杂的协议处理芯片中如何利用Specman进行自动化的功能验证，从协议处理芯片的简化，验证平台的构建，验证代码的复用等方面进行阐述。通过本课题研究，得到如下结论：基于Specman E的自动化功能验证能够大大提高验证效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1. 集成电路的发展趋势
• 2. 验证在芯片生产过程中的重要性
• 3. 研究此课题的目的与意义
• 4. 课题来源
• 5. 论文结构及本文贡献
• 第二章 自动化的功能验证
• 2.1 功能验证途径和仿真器
• 2.2 验证方法
• 2.2.1 传统的验证方法
• 2.2.1.1 传统验证方法采用的验证步骤
• 2.2.1.2 传统的验证方法存在的问题
• 2.2.2 覆盖率驱动的验证方法
• 2.2.2.1 代码覆盖率
• 2.2.2.2 功能覆盖率
• 2.2.2.3 代码覆盖率与功能覆盖率的比较
• 2.2.3 本文所采用的覆盖率验证方法
• 2.3 验证自动化
• 2.3.1 验证自动化理论
• 2.3.2 验证自动化工具
• 2.4 验证重用
• 2.5 验证语言及验证工具
• 第三章 E语言及SpecmanElite工具
• 3.1 一些基本的术语
• 3.2 验证平台的组成
• 3.3 相关概念:Group和Item
• 3.4 E语言功能覆盖率分析
• 3.5 E语言功能覆盖率的意义
• 3.6 关于E的功能覆盖问题
• 3.7 方法论需求
• 第四章 复杂协议处理芯片验证
• 4.1 复杂协议处理芯片
• 4.2 验证策略-提高模块到系统可集成性
• 4.3 可重用的数据报文的产生
• 4.4 定义sequence
• 4.5 约束与随机-测试向量的产生
• 4.6 Testbench、RM和Scoreboard的搭建
• 4.7 脚本的应用
• 4.8 E语言的功能覆盖
• 4.8.1 功能覆盖的全过程
• 4.8.2 覆盖率分析
• 4.8.3 功能覆盖率定义
• 4.9 使用message（）打印信息
• 4.10 结果分析
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果
• 附录
• 附录A 以太网相关协议
• 附录B MPLS相关协议
• 附录C HDLScore的工作步骤