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【6h】

超大规模ASIC芯片的系统级验证设计与实现

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摘要

随着集成电路的广泛应用,对功能正确性及速度、功耗、可靠性等都有严格要求。其中,功能正确性是最基本的要求。功能正确性需要靠验证来保证,没有经过充分验证的设计是不能够流片的。随着集成电路设计和制造技术的飞速发展,设计规模越来越大,验证在整个ASIC芯片研制过程中的地位越来越重要。在目前的集成电路工程项目中,验证已经成为开销最大的工作,验证工程师的数目超过了设计工程师,对于复杂的设计更是达到了2:1 或3:1 的比率。 验证可以分为单元级验证、子系统级验证、系统级验证和板级验证。在各种验证中,系统级验证对于保证整个芯片的正确性最为关键,花费的时间也最多。制定一套好的系统级验证策略和方法学,设计和实现一个好的系统级验证平台,是一件富有挑战性的工作,需要对硬件逻辑设计、硬件验证知识、软件编程、乃至软件工程和测试方法学都要有深入的了解。 验证更多的属于工程实践经验,没有唯一的方案,也没有严格的理论。因此,虽然经常有一些零碎的介绍验证技术和经验的文章,但却较少有系统的总结。在某大型项目NI芯片的研制过程中,笔者负责完成了其系统级验证,并取得了较好的效果。笔者一方面阅读了大量硬件验证方面的书籍和文章,另一方面在自己的系统级验证项目中进行了思考和总结。所以本课题试图总结验证的基本知识,讨论系统级验证平台的设计和实现,提取对系统级验证有指导意义的技术和方法学,也包括了一些个人的体会和思考。 论文先总结了验证的基本知识,然后应用这些基本知识进行了NI芯片的系统级验证。在构建NI芯片的系统级验证平台和实施验证的过程中,侧重于系统级验证技术和方法学的研究,对系统级验证平台的特点、难点和要求提出了自己的综合看法,介绍了自己如何采用各种方法更好的进行系统级验证,重点讲述了对事务级验证、激励输入方法、镜像技术和大规模并行验证中时钟同步问题的研究,还提出了软件工程和测试方法学对硬件验证具有指导意义的观点。这些都为系统级验证工作提供了参考。

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