【摘 要】
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硅后验证已经成为当代大规模集成电路硅片验证最重要的环节之一。然而在硅后验证阶段,硅片内部逻辑信号的可观察性和可控制性极差,在运行过程中,只能通过有限的芯片管脚观测到极少的硅片内部信息,为硅后验证工作的展开带来极大困难。与此同时市场对集成电路产品设计时间、产品性能和稳定性有更高的要求,急迫需要高效的方法来调试定位系统故障和分析系统性能瓶颈。在SoC芯片中,AXI总线具有高带宽的性能优势,被广泛用于片
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硅后验证已经成为当代大规模集成电路硅片验证最重要的环节之一。然而在硅后验证阶段,硅片内部逻辑信号的可观察性和可控制性极差,在运行过程中,只能通过有限的芯片管脚观测到极少的硅片内部信息,为硅后验证工作的展开带来极大困难。与此同时市场对集成电路产品设计时间、产品性能和稳定性有更高的要求,急迫需要高效的方法来调试定位系统故障和分析系统性能瓶颈。在SoC芯片中,AXI总线具有高带宽的性能优势,被广泛用于片上数据传输。同时,AXI总线复杂的接口和成百上千的信号位宽使得其在硅片上的状态难以观测。本文设计实现了AXI总线事务监测组件,为硅后验证人员提供了更多硅片内AXI总线信息,使硅后验证更加直观,故障定位更加高效。本论文的主要工作如下:1.设计实现了AXI总线事务追踪、性能监测和错误主动上报三种功能。根据配置总线部分信号的模糊值,追踪记录符合条件的事务其他信号值。统计总线上工作的事务进行时间维度、数量、最大突发个数。监测总线上错误响应事务和超时未收到返回事务,并且记录这些事务然后以中断形式上报。2.在设计中实现了对多条AXI总线的分时监测,通过对高位宽的数据总线信号和其他信号的选择处理,在满足监测更多总线信息的需求的同时减少了硬件代价且提高了调试资源的利用效率。3.在寄存器传输级代码完成的基础上,搭建了基于UVM方法学的验证平台。通过编写与设计功能相同的行为级参考模型,实现验证数据的自动比对,减少验证工作量的同时,降低了人工检查出错的概率。最终验证结果显示,代码覆盖率和功能覆盖率的统计值都达到100%,为设计的可靠性提供保障。本文所述设计实现了事务追踪、性能统计和错误中断上报的功能,适用于多种信号位宽、跨时钟域的AXI3和AXI4协议的总线监测场景,具有良好的扩展性和可重用性。本文设计实现的总线检测器已经集成于某公司的处理器芯片中,用于对片上多条AXI总线进行监测,等待流片后进一步测试。
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