随着集成电路工艺水平的不断发展,处理器芯片的系统集成度和复杂度也越来越高。在整个芯片项目周期中,验证环节所用的时间逐渐占到项目周期的80%,传统的验证技术存在很多局限性,成为制约芯片设计行业发展的瓶颈。验证是一个极其复杂的系统性工程,它需要在特定的质量、应用场景、进度压力下,找出硬件系统中存在的各种缺陷。因此,选择一种灵活的、高效的、多场景的、可重用的验证平台架构,对于提高芯片验证的质量和效率变得至关重要。X-DSP是一款由国防科技大学自主研发,拥有完整知识产权的高性能微处理器。针对X-DSP项目中向量运算单元内半精度浮点部件(HFMCC)和浮点MAC部件(VFMAC)进行功能验证,其功能的正确性决定着处理器在实际应用场景中的运算及处理能力。两个部件内涉及到半精度、单精度和双精度浮点数的相关运算,并且严格遵守IEEE754标准。对应的每一条指令都有其特定的功能和运算逻辑,为了保证所有指令都能够准确的实现其功能,本文采用UVM(Universal Verification Methodology)验证方法学对X-DSP芯片运算部件进行验证。System Verilog类库作为UVM验证平台开发架构的主体及核心,利用其组件的重用特性开发一个标准化的功能验证环境。UVM验证方法学有效结合了测试激励随机生成、自测试平台比对和随机化约束等方法,它采用最优框架以实现覆盖率驱动(Coverage Driven Verification,CDV)的验证。在覆盖率驱动验证的过程中,通过不断的调试验证平台参数和随机种子(seed)、创建和完善测试用例来提高验证效率和质量。通过采用这种高级验证技术可以应对非常复杂的电路设计,从而迅速定位设计中存在的漏洞。首先,本文是在基于验证语言System Verilog的基础上,研究了UVM验证方法学,并且利用该方法构建X-DSP运算部件的UVM验证平台。然后,根据设计规范提取出功能验证点、建立覆盖率模型、制定验证策略,并针对每类运算指令,采用System Verilog语言编写相应的参考模型,利用UVM验证平台生成大量的、可定制化的、复杂的随机激励和自测试比对等功能,对每条指令进行随机验证。最后,根据X-DSP运算部件的结构,将所有的运算指令参考模型进行重组,得到X-DSP运算部件的UVM黄金模型,通过UVM生成随机测试的指令序列,完成X-DSP运算部件进行指令组合的随机测试。根据验证计划的实施,代码覆盖率达到95%以上,功能覆盖率达到了100%,并对未覆盖的代码进行了分析,最终圆满完成了X-DSP运算部件的验证。