多核處理器事務(wù)級模型多視圖協(xié)同驗(yàn)證方法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、信息技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，需要計(jì)算機(jī)提供更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。集成電路工藝的進(jìn)步，使片上處理器的多核架構(gòu)成為主流，但設(shè)計(jì)驗(yàn)證問題卻日趨嚴(yán)峻。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)前驗(yàn)證工作已達(dá)整個設(shè)計(jì)工作的70％左右，設(shè)計(jì)缺陷分布中功能缺陷往往超過60%。傳統(tǒng)驗(yàn)證技術(shù)主要集中在寄存器傳輸級（Register Transfer L evel，RTL）和門級，因而驗(yàn)證效率低，擴(kuò)展性差。電子系統(tǒng)級（Electronic System Leve

2、l，ESL）設(shè)計(jì)方法將設(shè)計(jì)層次從寄存器傳輸級轉(zhuǎn)移到更高的抽象層次，使驗(yàn)證工作能夠在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的早期進(jìn)行，便于及早發(fā)現(xiàn)功能錯誤，從而顯著提高多核處理器設(shè)計(jì)的功能驗(yàn)證效率和質(zhì)量。
　　事務(wù)級建模（Transaction Level Modeling，TLM）是RTL與系統(tǒng)級的中間層次，遵循計(jì)算與通訊分離、時(shí)序與行為分離的理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，隱藏了不必要的計(jì)算和通信細(xì)節(jié)，因而模型的可讀性更強(qiáng)，規(guī)模也比低層小得多，可以在設(shè)計(jì)早期進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)探索、

3、軟硬件協(xié)同驗(yàn)證和系統(tǒng)級功能驗(yàn)證。多核處理器常用的事務(wù)級驗(yàn)證方法通常是分開單獨(dú)使用，由于缺乏統(tǒng)一的集成應(yīng)用環(huán)境，使用不方便，影響驗(yàn)證效率。本文針對當(dāng)前多核處理器事務(wù)級驗(yàn)證環(huán)境的不足，研究多核處理器事務(wù)級協(xié)同驗(yàn)證方法和集成驗(yàn)證環(huán)境問題，完成的主要工作和取得的主要研究成果如下：
　　1)提出一種多核處理器事務(wù)級多視圖協(xié)同驗(yàn)證方法。該方法與傳統(tǒng)的多種驗(yàn)證技術(shù)分開單獨(dú)應(yīng)用不同，通過劃分多核處理器事務(wù)級模型的驗(yàn)證任務(wù)，將模擬驗(yàn)證、形式驗(yàn)證（半

4、形式驗(yàn)證）、應(yīng)用驗(yàn)證看作針對同一多核處理器事務(wù)級模型的三個不同驗(yàn)證視圖，每個驗(yàn)證視圖綜合利用業(yè)界先進(jìn)的驗(yàn)證工具，每類任務(wù)在相應(yīng)驗(yàn)證視圖下完成。通過設(shè)計(jì)多視圖協(xié)同驗(yàn)證方法流程和集成平臺構(gòu)建方案，實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)共享和多視圖協(xié)同驗(yàn)證，從而實(shí)現(xiàn)多核處理器事務(wù)級建模驗(yàn)證一體化。與傳統(tǒng)驗(yàn)證方法相比，可有效提高多核處理器事務(wù)級驗(yàn)證的功能驗(yàn)證覆蓋率，加快驗(yàn)證進(jìn)程。
　　2）提出了一種基于開放的多核事務(wù)級建模仿真平臺 SoCLib和SystenC庫構(gòu)

5、建的多核處理器多視圖協(xié)同驗(yàn)證環(huán)境系統(tǒng)架構(gòu)。將多視圖協(xié)同驗(yàn)證環(huán)境架構(gòu)分為四個層次，基礎(chǔ)層和工具層是環(huán)境運(yùn)行基礎(chǔ)，系統(tǒng)層和應(yīng)用層是環(huán)境運(yùn)行主體。用戶通過應(yīng)用層使用建模和驗(yàn)證工具，系統(tǒng)層控制驗(yàn)證視圖切換、驗(yàn)證工具選擇、驗(yàn)證數(shù)據(jù)生成和管理，工具層集成相關(guān)驗(yàn)證工具，基礎(chǔ)層提供基礎(chǔ)類庫、IP庫和運(yùn)行環(huán)境。該系統(tǒng)架構(gòu)可有效支持基于IP重用的多核處理器事務(wù)級快速建模和多視圖協(xié)同驗(yàn)證。
　　3）根據(jù)所提出的多視圖協(xié)同驗(yàn)證環(huán)境系統(tǒng)架構(gòu)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個

6、多視圖協(xié)同驗(yàn)證環(huán)境原型MVIE。MVIE以SystemC庫和SoCLib平臺為基礎(chǔ)，使用Qt5開發(fā)統(tǒng)一的系統(tǒng)交互界面；使用XML工程配置文件和軟件界面控制方法實(shí)現(xiàn)多視圖的協(xié)同控制；使用XM L Sc he ma規(guī)范多視圖驗(yàn)證數(shù)據(jù)描述，通過XML驗(yàn)證數(shù)據(jù)集實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的共享和有效管理；采用目錄管理、外部調(diào)用等技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)多工具集成和共享庫管理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多視圖協(xié)同驗(yàn)證環(huán)境原型MVIE能夠?qū)崿F(xiàn)多視圖靈活切換，免除了傳統(tǒng)單視圖驗(yàn)證時(shí)轉(zhuǎn)換驗(yàn)