Построение модулей проверки на основе эталонных функциональных моделей при автономной верификации подсистемы связи

В статье предложены подходы к функциональной верификации контроллеров сопряжения интерфейсов в составе микропроцессоров на основе разработки многоуровневых тестовых-систем по методологии UVM. В современных микропроцессорных системах существует множество контроллеров, работающих с собственными типами данных. Контроллеры сопряжения интерфейсов учувствуют в передаче и преобразовании данных между блоками микропроцессора. Такое преобразование должно осуществляться быстро и без повреждения данных для корректного функционирования всей системы. Контроллеры сопряжения интерфейсов могут выполнять дополнительные функции, такие как передача значений копий системных регистров, преобразование адресов и другие. В статье дан краткий обзор средств верификации и преимуществ применения автономной имитационной верификации для проверки корректности контроллеров сопряжения интерфейсов в составе подсистем связи. Представлены подходы к построению автономной верификационной тестовой системы на основе методологии UVM с модулем проверки, реализованным во внешней функциональной эталонной модели. Так же предложены методы проверки корректности подсистем связи: проверка контроллеров, работающих с несколькими синхросигналами при помощи параметризованного генератора синхросигналов, поддержка механизмов обмена кредитами. Представленные подходы использованы для верификации подсистемы связи - Host-Bridge - восьмиядерного микропроцессора с архитектурой Sparc V9, разработанного компанией АО «МЦСТ». В статье описаны проблемы, обнаруженные в процессе разработки тестовой системы и способы их разрешения. Представлены результаты использования рассмотренных решений для верификации контроллеров подсистем связи и дальнейший план совершенствования тестовой системы.

тестовая система, контроллер сопряжения интерфейсов, функциональная верификация, эталонная модель

1. А.С. Камкин, А.М. Коцыняк, С.А. Смолов, А.А. Сортов, А.Д. Татарников, М.М. Чупилко. Средства функциональной верификации микропроцессоров. Труды ИСП РАН, том 26, вып. 1, 2014, стр. 149-199.

2. Шмелев В.А., Стотланд И.А. Автономная верификация микропроцессоров на основе эталонных моделей разного уровня абстракции. Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС), No. 1, 2012, стр. 435-440.

3. А.Н. Мешков, М.П. Рыжов, В.А. Шмелев. Развитие средств верификации микропроцессора «Эльбрус-2S». Вопросы радиоэлектроники, сер. ЭВТ, вып.3, 2014, стр. С. 5-17.

4. Standard Universal Verification Methodology http://accellera.org/downloads/standards/uvm (12.06.2018).

5. Кельтон В., Лоу А. Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд. СПб.: Питер, 2004.

6. Li-Bo Cheng, Francis Anghinolfi, Ke Wang, Hong-Bo Zhu, Wei-Guo Lu, Zhen-An Liu. A UVM Based Testbench Research for ABCStar. In Proc. of the IEEE-NPSS Real Time Conference (RT), 2016. https://indico.cern.ch/event/390748/contributions/1825090/attachments/1280814/1906413/CR_PosterSession2_268.pdf (12.06.2018).

7. Abhineet Bhojak, Tejbal Prasad. A UVM Based Methodology for Processor Verification. Proc. of the Design and Verification Conference and Exhibition (DVCON), 2015. https://dvcon-india.org/sites/dvcon-india.org/files/archive/2015/proceedings/6_UVM_Based_Processor_Verification_paper.pdf (12.06.2018).

8. Kamkin A., Petrochenkov M. A Model-Based Approach to Design Test Oracles for Memory Subsystems of Multicore Microprocessors. Trudy ISP RAN/Proc. ISP RAS, vol. 27, issue 3, 2015, pp. 149-160. DOI: 10.15514/ISPRAS-2015-27(3)-11.