超大规模asic芯片的系统级验证设计与实现

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1、上海交通大学硕士学位论文超大规模ASIC芯片的系统级验证设计与实现姓名：汪崇学申请学位级别：硕士专业：计算机技术指导教师：张尧弼;丁亚军20041201上海交通大学工程硕士研究生学位论文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

2、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

3、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

4、，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。关键词：ASIC，系统级验证，激励，事务级验证，大规模并行验证上海交通大学工程硕士研究生学位论文AbstractAstheASICchipisnowbeingwidelyused,therearesomestrictrequir

5、ementsfordesigninganASICchip,suchasfunctioncorrectness,speed，power,reliability,etcandthefunctioncorrectnessisthemostessential.Sufficientverificationensuresthefunctioncorrectnessandisnecessarytotapeoutthechip.WiththerapiddevelopmentoftheICdesignandmanufact

6、uringtechnology,theintegrationscalebecomesevenlargerandchipverificationmoreimportant.InapresentICproject,verificationhasbeenthemosttimeconsumingworksincethenumberofverificationengineersislargerthanthatofdesignengineersandtheratioisasmuchas2:1or3:1forsomec

7、omplicatedcases.Verificationscanbeclassifiedastheunit-level,thesubsystem-level,thesystem-levelandtheboard-level,amongwhichthesystem-levelverificationplaysthemostimportantroleandthusconsumesmosttime.Toestablishanexcellentverificationstrategyandmethodologyf

8、orbuildingapropersystem-levelverificationtestbenchisagreatchallengebecauseitneedstomasterknowledgeandexperienceaboutthehardwarelogicdesign,thehardwareverification,thesoftwareprogramming,andeventhesoftwareengineering