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半定制/全定制混合设计流程中验证方法研究

冯超超  
【摘要】: 随着集成电路集成度与复杂性的日益增长,出现了功能更加复杂、性能更高的系统芯片。与此同时,芯片验证的工作量也呈指数增长,在较短的上市时间内保证芯片最终能正常工作,需要将各种验证手段相结合,全面充分地验证整个系统。 X处理器是一款面向流应用的64位高性能微处理器,为了在提升芯片性能的同时,缩短设计周期,降低开发成本,采用了半定制/全定制混合设计的方法,对RTL级代码进行优化改进,对处理器中的流寄存器文件及运算群部件中的性能瓶颈部分采用全定制设计实现。混合设计的复杂性,给验证工作带来了很大挑战。 本文针对半定制/全定制混合设计模式的特点,提出一套半定制/全定制混合验证流程,为X处理器运算群部件的验证提供了一套完整的解决方案,并分别从功能验证、时序验证和物理验证三个方面详细阐述了验证中所使用的方法。功能验证方面,对于半定制/全定制混合设计的等价性验证,提供了基于逻辑锥的等价性检验、基于符号模拟的等价性检验与动态等价验证三种方法相结合的一套等价性验证流程及方法:时序验证方面,分析了时序模型的种类,给出了五种时序建模方法,为混合设计的时序建模提供了一套完整的解决方案,并针对时序建模中的参数提取提出一种基于动态规划的特征化参数表压缩算法,实验结果表明,压缩后的子表能够精确表征原参数曲面;物理验证方面,给出了深亚微米工艺下的物理验证流程,并结合运算群部件中的设计实例深入分析了电路的串扰效应以及基于信号完整性的静态时序分析。运用上述验证方法对X处理器运算群部件进行验证,取得了较好的效果,缩短了验证周期,提高了验证效率。


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