64位高性能微处器系统功能验证方法的研究与实现

【摘要】：X微处理器是一款具有完全自主知识产权的通用64位高性能微处理器,规模大、功能强大、结构复杂,在芯片设计的不同阶段进行多层次的功能验证,保证芯片功能的正确性和兼容性非常重要。快速、全面、系统的功能验证是保证芯片一次性投片成功和缩短设计时间的根本途经。 本文首先讨论了在微处理器芯片设计过程中,处理器功能验证的相关知识,介绍了软硬件协同模拟的方法;其次从系统软件和模拟验证的仿真硬件平台两方面入手,对如何构建用于全芯片功能验证的硬件测试平台,以及如何在硬件测试平台上运行系统软件来进一步验证芯片的正确性,进行了深入的研究。 本文结合高性能微处理器设计的特点、软硬件协同模拟验证方法以及实际项目的需要,深入探讨了高性能微处理器系统功能验证方法及其在实际工程应用中的实现,主要内容包括: 1.针对高性能微处理器全芯片验证存在的困难,实现了由Palladium加速器、工作站和终端组成的基于硬件加速器的CPU通用测试平台,并应用于实际的芯片验证。 2.在采用测试平台进行微处理器模拟验证的过程中,提出了运行日志无损失记录以及运行日志自动导出的方法,解决了工程中的实际问题,同时在实践中获得了很好的效果。 3.在深入分析IA-64构架的64位微处理器体系结构和LINUX操作系统内核下,本文实现了通过串口加载和引导LINUX内核完成LINUX操作系统在基于硬件加速器的CPU通用测试平台的移植。并应用于对X微处理器的验证。 本文的研究对于实现针对高性能微处理器芯片的全面和高效的功能验证有着十分重要的参考价值和实用意义。