SoC设计9_验证

1、SoC设计方法与实现设计方法与实现第九章SoC功能验证功能验证内容大纲内容大纲功能验证概述功能验证概述功能验证方法与验证规划功能验证方法与验证规划系统级功能验证系统级功能验证仿真验证自动化仿真验证自动化形式验证形式验证基于断言的验证基于断言的验证内容大纲内容大纲功能验证概述功能验证概述功能验证方法与验证规划功能验证方法与验证规划系统级功能验证系统级功能验证仿真验证自动化仿真验证自动化形式验证形式验证基于断言的验证基于断言的验证随着设计的进行，越接近最后的产品，修正一随着设计的进行，越接近最后的产品，修正一个设计缺陷的成本就会越高个设计缺陷的成本就会越高不同设计阶段修正一个设计缺陷所需费用示意图

2、验证的概念验证的概念在在IC设计与制造领域，通常所说的验证（设计与制造领域，通常所说的验证（Verification）和测试（）和测试（Test）是两种不同的事）是两种不同的事验证验证n在设计过程中确认所设计的正确性设计的正确性n通过软件仿真、硬件模拟和形式验证等方法进行n在流片之前要做的。测试测试n检测芯片是否存在制造或封装过程中产生的缺陷。n采用测试设备进行检查功能验证功能验证功能验证一般是指设计者通过各种方法比较设计完功能验证一般是指设计者通过各种方法比较设计完成的电路和设计文档规定的功能是否一致，保证逻成的电路和设计文档规定的功能是否一致，保证逻辑设计的正确性。辑设计的正确性。通常不包

3、括面积、功耗等硬件实现的性能检测通常不包括面积、功耗等硬件实现的性能检测SoC功能验证的挑战功能验证的挑战系统复杂性提高增加验证难度系统复杂性提高增加验证难度设计层次提高增加了验证工作量设计层次提高增加了验证工作量发展趋势：发展趋势：内容大纲内容大纲功能验证概述功能验证概述功能验证方法与验证规划功能验证方法与验证规划系统级功能验证系统级功能验证仿真验证自动化仿真验证自动化形式验证形式验证基于断言的验证基于断言的验证仿真为基本出发点的功能验证方法仿真为基本出发点的功能验证方法功能验证开发流程功能验证开发流程制订验证计划制订验证计划功能验证需求激励产生策略结果检测策略验证开发验证开发提高验证的效率

4、内容大纲内容大纲功能验证概述功能验证概述功能验证方法与验证规划功能验证方法与验证规划系统级功能验证系统级功能验证仿真验证自动化仿真验证自动化形式验证形式验证基于断言的验证基于断言的验证系统级功能验证系统级功能验证行为级功能验证行为级功能验证n测试数据控制流，包括初始化和关闭I/O设备、验证软件功能、与外界的通信，等等性能验证性能验证n通过性能验证可以使设计者清楚地知道整个系统的工作速度、功耗等性能方面的指标。协议验证协议验证n根据总线协议对各个模块的接口部分进行验证系统级验证系统级验证系统级的测试平台系统级的测试平台n边界条件n设计的不连续处n出错的条件n极限情况系统级的测试平台标准系统级的测

5、试平台标准n性能指标n覆盖率指标内容大纲内容大纲功能验证概述功能验证概述功能验证方法与验证规划功能验证方法与验证规划系统级功能验证系统级功能验证仿真验证自动化仿真验证自动化形式验证形式验证基于断言的验证基于断言的验证仿真验证平台仿真验证平台激励的生成激励的生成直接测试激励：检测到测试者所希望检测到的系统直接测试激励：检测到测试者所希望检测到的系统缺陷缺陷n可以快速、准确地产生大量的与实际应用一致的输入向量随机测试激励：检测到测试者没有想到的一些系统随机测试激励：检测到测试者没有想到的一些系统缺陷缺陷n带约束的随机测试激励是指在产生随机测试向量时施加一定的约束，使所产生的随机测试向量满足一定的设

6、计规则。带约束的随机激励生成的例子带约束的随机激励生成的例子x1和和x2为系统的两个输入，它们经过独热码编码为系统的两个输入，它们经过独热码编码器编码之后产生与被验证设计（器编码之后产生与被验证设计（DUV）直接相连）直接相连的输入的输入n输入约束： in0 + in1 + in2 = 1n这样产生的随机向量就可以保证它们的合法性用用SystemVerilog语言写的带约束随机激励生成例子语言写的带约束随机激励生成例子输入输入data的数量限制在的数量限制在11000program automatic test; / define constraintclass Transaction; ra

7、nd bit 31:0 src, dst, data; / Dynamic array randc bit 2:0 kind; / Cycle through all kinds constraint c_len data.size inside 1:1000; / Limit array size Endclass/ instantiation Transaction tr; / start random vector generationinitial begin tr = new(); if(!tr.randomize() $finish; transmit(tr); endendpro

8、gram响应的检查响应的检查可视化的波形检查可视化的波形检查：直观，但不适用于复杂系统设：直观，但不适用于复杂系统设计计自动比对检查：自动比对检查：通过相应的检测模型或验证模型来通过相应的检测模型或验证模型来自动完成输出结果的比对自动完成输出结果的比对覆盖率的检测覆盖率的检测覆盖率数据通常是在多个仿真中收集的覆盖率数据通常是在多个仿真中收集的覆盖率的模型由针对结构覆盖率（覆盖率的模型由针对结构覆盖率（Structural Coverage）和功能覆盖率（）和功能覆盖率（Functional Coverage）两种目标而定义的模型所组成。可）两种目标而定义的模型所组成。可细化为：细化为：n限状态

9、机覆盖率（FSM Coverage）n表达式覆盖率（Expression Coverage）n交叉覆盖率（Cross Coverage）n断言覆盖率（Assertion Coverage）用用SystemVerilog语言写的覆盖率检测的例子语言写的覆盖率检测的例子program automatic test(busifc.TB ifc); class Transaction; rand bit 31:0 src, dst, data; rand enum MemRd, MemWr, CsrRd, CsrWr, IoRd, IoWr, Intr, Nop kind; endclass covergroup CovKind; coverpoint tr.kind; / Measure coverage endgroup Transaction tr = new(); / Instantiate transaction CovKind ck = new(); / Instantiate group initial begin repeat (32) begin / Run a few cycles if(!tr.randomize