微处理器基于功能覆盖率的伪随机验证方法

本文提出了一种基于功能覆盖率的伪随机验证方法,该方法能根据功能覆盖率的反馈自动生成测试向量进行测试,能提高验证的效率和质量,缩短设计时间,降低验证成本。     

基于动态伪随机技术的微处理器验证

通过分析现有微处理器验证方案的不足,提出了一种以功能覆盖率为参考条件的动态伪随机验证方法。实验结果表明,与传统验证手段相比,该方法在仿真时间相同的情况下,条件覆盖率平均提高了13％;在测试指令数目相同的情况下,条件覆盖率平均提高了20％。     

基于约束求解的微处理器功能验证程序生成

针对伪随机方法生成微处理器功能验证程序缺乏完备性、灵活性的问题,构建一种用于生成验证程序的C++约束函数库。以微处理器指令系统为对象,以约束满足问题的数学模型为理论依据,结合用户验证需求,利用约束函数库生成功能验证程序。验证结果表明,该方法开发验证程序简单、高效,加快了验证收敛速度。     

基于验证库的微处理器指令集验证方法

指令集作为微处理器软件和硬件的分界线在计算机体系结构中占有重要地位。测试程序自动生成（RTPG）是微处理器指令集验证的主要方法之一。该文比较目前主流的RTPG技术和验证策略,提出基于验证库的随机测试程序生成工具。使用通用脚本语言开发验证库和测试程序模板,针对不同验证阶段生成高质量的测试程序。测试结果表明,该方法实现简单,能达到较好的验证效果。     

TURBO51嵌入式微处理器功能验证

首先介绍了TURBO51嵌入式微处理器的基于分支预测和动态执行结构设计与设计背景及目前验证的发展状况,即形式验证、模拟仿真和硬件加速仿真, 然后介绍了TURBO51设计验证所采用的步骤和每个阶段的任务及通过准则,即首先同步定义文档功能时序设计及验证策略,再进行RTL仿真并达到覆盖率和代码检查并给出覆盖率结果,然后进行FPGA验证,最后进行门级仿真.给出了错误的累计过程,显示TURBO51的设计验证中错误收敛快,在RTL仿真前已排除大部分严重错误,FPGA验证前已排除全部严重错误和99%的其它错误,确保了TURBO51的一次流片成功.但另一方面,在验证中使用配置约束的自动随机指令序列还需加强.     

微处理器功能验证方法研究

微处理器验证是微处理器设计的关键环节。该文探讨了微处理器模拟、硬件仿真、形式验证等方法的原理、特点和适用场合,提出了进行多层次微处理器功能验证的总体思路。     

针对流水冲突的微处理器功能验证程序的自动生成

功能验证是处理器设计中的关键问题，而基于激励向量仿真的方法是功能验证的主流技术，其难点在于如何产生高效的测试程序。研究了针对流水冲突的测试程序的自动生成方法。与常规技术相比，该方法适用于深度流水、指令系统复杂的处理器，具有自动化程度高、针对性强等优点。本文方法已应用于32位RISC处理器的验证中，取得了良好的效果。     

微处理器功能验证的模拟加速方法

复杂微处理器的功能验证是当前主要的设计瓶颈．为提高验证效率,提出了自验证和混合模型模拟两种模拟加速方法．前者通过实现验证流程的自动化来提高验证效率,其有效性正比于激励空间的规模,反比于单个向量的平均模拟时间;后者则通过模拟不同抽象层次子模块模型组成的系统,将全芯片网表的验证时间从子模块数的指数关系降低到线性关系．该方法的有效性和可行性在32位处理器的设计实践中得到了验证．     

基于仿真的32位RISC微处理器的功能验证方法

提出了一种基于仿真(slmulation-hased)的32位RISC微处理器的功能验证方法，以伪随机生成和针对流水线模型生成激励向量方式相结合为主的验证环境的建立，提高了功能验证的自动化程度和效率；同时采用代码覆盖率来分析和指出功能验证中的遗漏之处，从而提高了整个验证环境的完备性．另外，通过FPGA硬件验证的结果以及32位RISC微处理器流片的测试结果，可以证明本文所提出的功能验证方法的有效性和完备性．     

“申威-1 号”高性能微处理器的功能验证

微处理器设计日趋复杂,如何对微处理器设计进行有效而充分的验证,成为芯片流片成功的关键因素之一.在介绍微处理器功能验证的一般理论和方法的基础上,介绍了“申威-1 号”高性能微处理器的功能验证所采用的验证策略及各种验证方法.RTL(register transfer level)级验证是功能验证的重点,模拟验证是“申威-1 号”RTL 级验证的主要验证手段.详细介绍了如何综合采用多种验证技术来解决RTL 级模拟验证的几个关键问题:高质量测试激励生成、模拟结果正确性的快速判断以及验证覆盖率目标的实现.最后对各种验证方法所取得的验证效果进行了分析.     

基于模型驱动的分治并行函数式程序生成及自动验证

并行计算作为人工智能发展的动力,使得并行算法的可解释性和安全性成为人工智能领域重要研究方向。形式化方法以数理逻辑为基础,已经成为复杂安全苛求系统可信构建的重要方法,而函数式编程则在算法领域中具有更强的数学表达性。本文旨在提出一种基于模型驱动的分治并行函数式程序生成及自动验证方法,融合形式化方法,以解决目前分治并行程序生成和验证中缺乏可解释性、易错、低可信度等问题。首先,采用分划递推法和循环不变式等新策略推导出串行算法;然后,利用辅助函数和算法连接函数将其提升为并行算法,并使用我们提出的并行算法设计语言Radl⁺进行描述;进而,采用同态定理验证框架在Isabelle中验证算法连接函数满足同态定理,即提升后的算法可并行化;最后,提出了Radl⁺→Haskell转换规则,设计了“Radl⁺→Haskell并行程序生成系统”软件原型。实验结果表明,本文能够生成和验证一系列算法的并行函数式程序,并且能够产生良好的加速比。本文方法不仅具有一定的可解释性,而且自动验证减少了传统手工验证易错性和繁琐的工作量,保证算法正确性和提高安全性,对大幅度提升高可信并行函数式程序的开发效率具有重要意义。     

龙腾C1微处理器的功能验证

微处理器的功能验证是一项复杂而重要的工作。文章在进行龙腾C1微处理器的功能验证时,针对其指令集的特点,将指令集分为运算类和非运算类两种。根据两种指令各自不同的特点,文章分别提出了使用嵌入汇编语言的C语言参照模型和使用基于真实处理器执行结果的TRACE文件参照模型。在参照模型基础之上,实现了仿真结果的自动检查和基于覆盖率的分析。同时,为了加速仿真验证的速度,使用了FPGA验证平台进行功能验证,可以运行操作系统级的测试程序。     

处理器验证激励在线筛选技术

如何生成高质量的验证激励是功能验证中的核心问题之一.随着功能验证的不断进行,验证激励的有效性也随之降低.为了提高验证激励的质量,提出一种在线筛选技术来处理验证激励.该技术采用单分类支持向量机来在线地构建分类器,以对新生成的验证激励是否冗余进行预测,如果是冗余的,则不进入仿真阶段进行仿真.在此基础上,进一步提出指令序列核函数来衡量不同指令序列的相似程度.实验结果表明,与约束随机生成技术相比,文中技术可以减少约83%的验证激励及79%的验证时间.     

On the Use of Functional Test Generation in Diagnostic Test Generation for Synchronous Sequential Circuits

We study the relationship between diagnostic test generation for a gate-level fault model, which is used for generating diagnostic test sets for manufacturing defects, and functional test generation for a high-level fault model. In general, a functional fault may partially represent some of the effects of one gate-level fault but not another. Generating a test sequence for the functional fault is then likely to detect one gate-level fault but not the other, thus distinguishing the two faults. This relationship points to the ability to use a functional test generation procedure (that targets functional fault detection) as a way of generating diagnostic test sequences for gate-level faults. We use this observation in two ways. The more direct way is to define functional faults that correspond to the differences between pairs of gate-level faults. The second way is to use functional test sequences as diagnostic test sequences without explicitly considering gate-level faults. We support the use of the resulting procedures with experimental results.