【摘 要】
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随着半导体制造工艺不断突破,芯片Si制程已突破5nm尺寸,芯片设计复杂度骤增,对验证提出了新的挑战。RTL功能验证能在芯片的硅前流程快速发现设计缺陷,以最低的成本修正设计,是保证芯片设计质量的最有效方式。本文研究了一款电源快充管理芯片RISC-V内核部分的验证参考模型,对RTL功能验证研究具有重要的研究价值和现实意义。本文首先分析了RISC-V架构原理以及项目规格书,基于此设计了内核参考验证模型。
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随着半导体制造工艺不断突破,芯片Si制程已突破5nm尺寸,芯片设计复杂度骤增,对验证提出了新的挑战。RTL功能验证能在芯片的硅前流程快速发现设计缺陷,以最低的成本修正设计,是保证芯片设计质量的最有效方式。本文研究了一款电源快充管理芯片RISC-V内核部分的验证参考模型,对RTL功能验证研究具有重要的研究价值和现实意义。本文首先分析了RISC-V架构原理以及项目规格书,基于此设计了内核参考验证模型。基于微处理器结构原理和目标内核精简指令集,采用面向对象编程方法,设计了派生自UVM基类uvm＿component的验证参考模型,实现了指令集的验证建模和内核存储空间的可参数化配置,使得参考模型能满足对指令集完备验证的需求并具有很好的可重用性。搭建了模块级UVM验证平台以完成内核模块级验证,具体包括core＿ccb＿monitor、core＿scb、core＿coverage等组件,并将验证参考模型集成到UVM平台。通过提取规格书上的功能点,分解出了功能测试点,并采用脚本工具自动生成受约束随机激励,以实现对待测设计（DUT）的验证,并编写直接测试用例覆盖验证边界空间。在验证后期,通过大量回归测试确保已发现设计缺陷关闭,并收集覆盖率。由于验证参考模型的集成和UVM本身的优势,所搭建的验证平台具有很好的可重用性和验证完备性。最后,对仿真波形和代码、功能覆盖率等的分析表明所设计的验证参考模型很好地满足了内核指令序列随机验证的需求,完成了对目标内核的功能验证,功能覆盖率和加exclude文件后的代码覆盖率均达到了100%,验证结果证明了本文工作的正确性和有效性。
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