基于UVM的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包解析器的驗(yàn)證研究.pdf

1、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，使得芯片的集成度和功能設(shè)計(jì)復(fù)雜度日益增大，這使芯片的功能驗(yàn)證面臨極大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的功能驗(yàn)證由于測(cè)試用例開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，功能覆蓋不全面，可重用性差和驗(yàn)證效率低等諸多不足，已經(jīng)成為集成電路（IC）設(shè)計(jì)發(fā)展的瓶頸。尋求新的驗(yàn)證方法已經(jīng)迫在眉睫。Accellera組織推出的通用驗(yàn)證方法學(xué)（UVM）改進(jìn)了傳統(tǒng)功能驗(yàn)證的不足，提升了驗(yàn)證的效率，引領(lǐng)著IC驗(yàn)證的發(fā)展方向。
　　本文以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包解析器為原型，采用SystemV

2、erilog驗(yàn)證語(yǔ)言，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于 UVM驗(yàn)證方法學(xué)的驗(yàn)證平臺(tái)，并且要求代碼覆蓋率達(dá)到95％以上，功能覆蓋率達(dá)到100%。
　　首先，分析了三種主流的功能驗(yàn)證技術(shù)：基于事務(wù)的驗(yàn)證、基于覆蓋率驅(qū)動(dòng)的驗(yàn)證和基于斷言的驗(yàn)證，它們相對(duì)于傳統(tǒng)功能驗(yàn)證有著明顯的優(yōu)勢(shì)；然后分析了SystemVerilog語(yǔ)言相對(duì)于Verilog語(yǔ)言和SystemC語(yǔ)言具有支持覆蓋率、斷言、隨機(jī)驗(yàn)證、完善的異常測(cè)試和優(yōu)秀的內(nèi)存管理機(jī)制等優(yōu)點(diǎn)；UVM將三種驗(yàn)證技

3、術(shù)的優(yōu)勢(shì)和SystemVerilog語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，形成了層次化的樹(shù)形結(jié)構(gòu)和穩(wěn)健的工作機(jī)制。最后利用UVM的這些特點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包解析器的功能需求進(jìn)行分析，提出了一個(gè)適用于該解析器的功能驗(yàn)證的系統(tǒng)驗(yàn)證方案，并設(shè)計(jì)出UVM驗(yàn)證平臺(tái)的總體架構(gòu)。
　　其次，根據(jù)平臺(tái)的總體架構(gòu)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了UVM驗(yàn)證平臺(tái)的各個(gè)組件。重點(diǎn)對(duì)序列和參考模型這兩個(gè)核心組件的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳盡的闡述。其中針對(duì)不同測(cè)試用例情形（隨機(jī)驗(yàn)證和定向驗(yàn)證），序列分別產(chǎn)生了四類(lèi)

4、數(shù)據(jù)幀：短數(shù)據(jù)幀、長(zhǎng)數(shù)據(jù)幀、混合數(shù)據(jù)幀和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)幀。并在參考模型中實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有相同功能特性的參考解析器作為待測(cè)設(shè)計(jì)（DUT）的比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。另外，為實(shí)現(xiàn)解析器的完備的功能驗(yàn)證，在監(jiān)視器組件中結(jié)合待解析協(xié)議類(lèi)型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能覆蓋點(diǎn)來(lái)統(tǒng)計(jì)分析其功能覆蓋率。
　　最后，結(jié)合隨機(jī)驗(yàn)證和定向驗(yàn)證這兩種測(cè)試用例情形的優(yōu)勢(shì)，完成了對(duì) DUT的功能仿真驗(yàn)證，分析了UVM驗(yàn)證平臺(tái)的性能。本文解析器的代碼覆蓋率達(dá)到98.96%，功能覆蓋率達(dá)到100%，