內(nèi)容提要：本文研究了汽車SoC的系統(tǒng)級(jí)功能驗(yàn)證。具體而言，它解釋了在完整性和效率方面對(duì)系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證造成巨大挑戰(zhàn)的汽車功能，并提出了解決這些挑戰(zhàn)的高級(jí)驗(yàn)證方法。

摘要

快速發(fā)展的汽車半導(dǎo)體行業(yè)和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的市場(chǎng)需求正在引領(lǐng)更復(fù)雜、更大規(guī)模的汽車片上系統(tǒng)(SoC)開(kāi)發(fā)。本文研究了汽車SoC的系統(tǒng)級(jí)功能驗(yàn)證。具體而言，它解釋了在完整性和效率方面對(duì)系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證造成巨大挑戰(zhàn)的汽車功能，并提出了解決這些挑戰(zhàn)的高級(jí)驗(yàn)證方法。首先，討論了汽車SoC中復(fù)雜的電源對(duì)驗(yàn)證完整性挑戰(zhàn)，并提供了以下方法作為解決方案：i)基于UPF的自動(dòng)覆蓋率生成、電源意圖的規(guī)范；ii)使用系統(tǒng)控制事件擴(kuò)展功能覆蓋率；iii)基于斷言的低功耗功能調(diào)試方法。這些方法增強(qiáng)了度量驅(qū)動(dòng)的低功耗設(shè)計(jì)驗(yàn)證并揭示了未檢測(cè)到的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。本文總結(jié)了通過(guò)提出的方法發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，以提供實(shí)際幫助。其次，對(duì)于保證汽車SoC高系統(tǒng)可靠性的自診斷功能，從驗(yàn)證效率挑戰(zhàn)的角度解釋了現(xiàn)有模擬方法在運(yùn)行使用場(chǎng)景時(shí)的局限性。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，提出了新的測(cè)試臺(tái)架構(gòu)和測(cè)試平臺(tái)，以高效使用仿真器。所提出的平臺(tái)顯著縮短了TAT，從而證實(shí)了以前難以驗(yàn)證的測(cè)試，現(xiàn)在可以在流片前階段進(jìn)行驗(yàn)證。

1. 簡(jiǎn)介

支持高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的汽車應(yīng)用需要 i)高性能計(jì)算單元，例如機(jī)器學(xué)習(xí)引擎、CPU內(nèi)核和GPU內(nèi)核；ii)單獨(dú)的功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全電源島單元；iii)自我診斷和恢復(fù)設(shè)計(jì)。這些功能要求不僅增加了集成組件的數(shù)量，還增加了用例場(chǎng)景的多樣性。例如，汽車系統(tǒng)需要一個(gè)完全隔離的島嶼用于功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用，并且它驅(qū)動(dòng)更多分段的電源模式。隨著復(fù)雜性隨著電源模式的增加而增加，電源事件和功能操作的可能組合無(wú)限增加。在系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證中涵蓋這種復(fù)雜性非常重要。為了提高驗(yàn)證完整性，開(kāi)發(fā)了指標(biāo)驅(qū)動(dòng)的驗(yàn)證方法，并主要使用功能覆蓋率作為指標(biāo)。然而，現(xiàn)有的定義電源控制邏輯和實(shí)現(xiàn)的電源功能覆蓋范圍的方法不足以覆蓋汽車SoC所有可能的用例組合，尤其是使用復(fù)雜的電源方案時(shí)。汽車系統(tǒng)還必須保證較高的系統(tǒng)可靠性，并且在運(yùn)行過(guò)程中診斷所有可能的內(nèi)存實(shí)例和邏輯塊非常重要。在傳統(tǒng)的AP SoC驗(yàn)證中，診斷和恢復(fù)主要被視為晶圓級(jí)電路測(cè)試，因此沒(méi)有開(kāi)發(fā)相應(yīng)的功能驗(yàn)證方法，主要進(jìn)行功能仿真以驗(yàn)證測(cè)試模式是否正確設(shè)置以進(jìn)行電路測(cè)試。由于汽車SoC支持功能模式下的系統(tǒng)診斷和恢復(fù)，因此將用例場(chǎng)景作為SoC驗(yàn)證過(guò)程的一部分非常重要。然而，由于測(cè)試模式的大小和較長(zhǎng)的仿真時(shí)間，功能仿真測(cè)試很難像晶圓級(jí)測(cè)試那樣執(zhí)行。這導(dǎo)致保證系統(tǒng)質(zhì)量的驗(yàn)證工作量增加，同時(shí)相關(guān)驗(yàn)證時(shí)間也增加，從而對(duì)系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證的完整性和效率提出了巨大挑戰(zhàn)。本文針對(duì)此類驗(yàn)證挑戰(zhàn)提出了解決方案，并提出了先進(jìn)的方法。本文的其余部分詳細(xì)介紹了這些挑戰(zhàn)，其組織結(jié)構(gòu)如下。第二部分介紹了汽車系統(tǒng)的復(fù)雜性挑戰(zhàn)，并描述了現(xiàn)有驗(yàn)證方法的局限性，尤其是對(duì)于低功耗設(shè)計(jì)。使用實(shí)際示例代碼提供了克服這些局限性的詳細(xì)解決方案。第三部分從效率的角度解釋了自診斷和恢復(fù)設(shè)計(jì)驗(yàn)證的挑戰(zhàn)。在解釋了典型的用例場(chǎng)景和傳統(tǒng)的測(cè)試方法之后，介紹了用于內(nèi)置自測(cè)試(BIST)的基于仿真的測(cè)試平臺(tái)。最后，第四部分總結(jié)了方法和成果。

2.確保驗(yàn)證完整性

復(fù)雜的低功耗設(shè)計(jì)是驗(yàn)證完整性面臨的最大挑戰(zhàn)之一。現(xiàn)有的低功耗驗(yàn)證實(shí)施了功耗感知仿真，以確保每個(gè)低功耗功能（例如電源關(guān)閉、動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)整、電源門(mén)控、保留和隔離）在電源意圖中得到正確實(shí)現(xiàn)。從完整性的角度來(lái)看，它將定義片上組件的電源狀態(tài)及其之間轉(zhuǎn)換的功能覆蓋范圍帶到驗(yàn)證收尾。圖1顯示了由CPU、圖形、計(jì)算引擎、IO等組成的汽車SoC的示例，以及具有多個(gè)電壓軌和電源門(mén)控開(kāi)關(guān)的低功耗設(shè)計(jì)。由于SoC被劃分為分段電源域，并且具有需要單獨(dú)電源電壓的模擬組件（例如PLL、ADC和PHY），因此實(shí)施了許多電源軌以進(jìn)行單獨(dú)的電源控制。每個(gè)電源域可以具有各種電源模式，并且電源狀態(tài)和可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是多種多樣的。下表1描述了汽車系統(tǒng)中電源模式的示例、它們的電源模式轉(zhuǎn)換以及每種電源模式下可能的電源門(mén)控條件。

圖1. 汽車SoC電源方案示例，包括電源軌和電源開(kāi)關(guān)

電源模式是根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)操作定義的，并且針對(duì)每種電源模式確定所需的電源軌。表1-(a)是一個(gè)示例表，其中定義了多種電源模式，并針對(duì)每種電源模式指定了每種電源軌的條件。可以根據(jù)使用情況將一種電源模式切換到另一種模式，表1-(b)表示電源模式轉(zhuǎn)換。此外，每種電源模式下都可能發(fā)生電源控制事件，例如電源門(mén)控、保留和隔離。根據(jù)設(shè)計(jì)，表1-(c)中組織了每種電源模式下可以操作的塊/IP的狀態(tài)示例。系統(tǒng)級(jí)低功耗驗(yàn)證必須完全涵蓋電源模式定義、電源模式轉(zhuǎn)換和電源事件的所有可能組合。

表1. 汽車SoC的電源模式、電源轉(zhuǎn)換和根據(jù)電源模式的塊/IP狀態(tài)的示例

表1中的每個(gè)表都可以轉(zhuǎn)換為單個(gè)覆蓋組，并且表中列出的所有條件都可以實(shí)現(xiàn)為覆蓋箱，以確認(rèn)電源特性驗(yàn)證的完整性。但是，手動(dòng)定義覆蓋箱可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤，任何缺失的覆蓋箱都可能導(dǎo)致硅故障。此外，由于低功耗設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，對(duì)簡(jiǎn)單電源狀態(tài)和轉(zhuǎn)換的覆蓋收斂是不夠的。問(wèn)題可能是由于與電源相關(guān)的序列的組合而發(fā)生的，包括復(fù)位和LPI握手與電源狀態(tài)變化的結(jié)合，而不是由于簡(jiǎn)單的電源模式轉(zhuǎn)換。最后，電源感知仿真比邏輯仿真花費(fèi)的時(shí)間更長(zhǎng)，而且結(jié)果很難調(diào)試，因?yàn)樵S多與電源相關(guān)的組件（如隔離單元和電平轉(zhuǎn)換器）在RTL代碼中不可見(jiàn)。本節(jié)后半部分介紹了改進(jìn)的低功耗驗(yàn)證方法來(lái)解決這些障礙。

A. 基于UPF的電源覆蓋自動(dòng)生成

電源感知模擬器通過(guò)添加覆蓋選項(xiàng)自動(dòng)基于UPF生成電源覆蓋。使用Cadence Logic Simulator，通過(guò)添加LPS選項(xiàng)提供以下低功耗項(xiàng)目的覆蓋模型：

·電源網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)

·電源設(shè)置模擬狀態(tài)

·電源開(kāi)關(guān)

·電源狀態(tài)表(PST)

·隔離和保留控制信號(hào)

作為測(cè)試完整性的一部分，分析這些低功耗項(xiàng)目的覆蓋數(shù)據(jù)非常重要，以確保它們?cè)陔娫礈y(cè)試中得到完全執(zhí)行，并檢測(cè)到任何非法條件。未覆蓋的覆蓋箱可以為缺失的測(cè)試場(chǎng)景提供線索。

B. 擴(kuò)展功能覆蓋箱以將系統(tǒng)級(jí)電源管理事件與一組系統(tǒng)操作相結(jié)合

工具生成的覆蓋指標(biāo)可以幫助低功耗驗(yàn)證。但是，很難確認(rèn)是驗(yàn)證了包括同時(shí)或連續(xù)電源事件的測(cè)試場(chǎng)景，還是驗(yàn)證了多個(gè)電源事件和系統(tǒng)事件相結(jié)合的測(cè)試場(chǎng)景。因此，我們擴(kuò)展了功能覆蓋箱，將系統(tǒng)級(jí)電源管理事件與一組訪問(wèn)和更改電源控制信號(hào)狀態(tài)的系統(tǒng)操作相結(jié)合。例如，系統(tǒng)操作模式改變期間的電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換；中斷和看門(mén)狗觸發(fā)期間的電源打開(kāi)和關(guān)閉；系統(tǒng)復(fù)位期間的DRAM保留；等等。

圖2是將系統(tǒng)復(fù)位與電源狀態(tài)相結(jié)合的示例代碼片段。汽車SoC具有多個(gè)具有不同目的和復(fù)位區(qū)域的系統(tǒng)復(fù)位。結(jié)合電源事件和系統(tǒng)復(fù)位事件的覆蓋率指標(biāo)可以識(shí)別電源控制模塊中的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

圖2.系統(tǒng)重置與電源狀態(tài)相結(jié)合的覆蓋率代碼示例

圖3描述了中斷處理和電源模式的覆蓋率指標(biāo)示例。中斷處理可以作為系統(tǒng)操作的一個(gè)例子，因?yàn)橐恍┲袛嘈盘?hào)可能會(huì)跨越許多電源域。此外，錯(cuò)誤的隔離鉗位值可能會(huì)導(dǎo)致意外中斷或系統(tǒng)故障。電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換和中斷處理的交叉覆蓋使驗(yàn)證工程師能夠發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或識(shí)別缺失的中斷測(cè)試場(chǎng)景。

圖3.中斷處理期間電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換的覆蓋代碼示例

SoC由多個(gè)電源域組成。每個(gè)電源域中的多個(gè)IP不斷與其他電源域中的IP通信。電源域中IP的LPI握手必須在關(guān)閉電源域之前完成，以確保沒(méi)有剩余的事務(wù)。如果存在缺失的LPI握手或LPI握手順序不正確，系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)故障。例如，如果異步橋的LPI握手缺失，或者IP的LPI握手和異步橋的LPI握手以錯(cuò)誤的順序完成，則當(dāng)前域電源再次打開(kāi)后，在與另一個(gè)電源域通信期間可能會(huì)發(fā)生系統(tǒng)錯(cuò)誤。因此，需要通過(guò)實(shí)現(xiàn)功能覆蓋模型來(lái)驗(yàn)證SoC中的所有LPI握手是否正確執(zhí)行。結(jié)合LPI握手和電源狀態(tài)的示例代碼片段如圖4所示。

圖4. ARM LPI Q通道覆蓋率代碼示例

C.使用斷言增強(qiáng)低功耗特性的調(diào)試能力

在功耗感知仿真期間，關(guān)斷域內(nèi)的對(duì)象會(huì)被生成的X值破壞。主動(dòng)識(shí)別真實(shí)硅片中的X問(wèn)題需要在功耗感知仿真中進(jìn)行X傳播驗(yàn)證。但是，功耗感知X傳播仿真耗時(shí)長(zhǎng)，且難以識(shí)別錯(cuò)誤。使用斷言不僅可以幫助驗(yàn)證工程師在運(yùn)行功耗感知X傳播仿真之前輕松識(shí)別非X傳播仿真中的X問(wèn)題，還可以更快地檢測(cè)電源問(wèn)題而無(wú)需進(jìn)行波形分析。以下項(xiàng)目可以寫(xiě)為低功耗驗(yàn)證的斷言：

·電源開(kāi)關(guān)/隔離/保持控制信號(hào)不得為X或高阻。

·電源開(kāi)關(guān)/隔離/保持控制信號(hào)的初始值。

·隔離控制信號(hào)與電源域關(guān)斷之間的關(guān)系：隔離信號(hào)在關(guān)機(jī)期間不應(yīng)切換。隔離信號(hào)應(yīng)在關(guān)機(jī)前啟用。

·保留：斷電期間保存和恢復(fù)信號(hào)不應(yīng)切換。保留保存過(guò)程應(yīng)在斷電和保留恢復(fù)之前完成。

·開(kāi)/關(guān)機(jī)順序：電源、開(kāi)關(guān)、隔離、保留和復(fù)位控制的順序必須遵循規(guī)范。

此外，Cadence SimVision? Debug可導(dǎo)出電源意圖中存在的電源對(duì)象，例如電源域狀態(tài)和隔離條件。該方法支持對(duì)電源對(duì)象和系統(tǒng)事件的全面跟蹤，從而縮短了調(diào)試時(shí)間。

D. 結(jié)果

所提出的方法大大增加了低功耗特性的覆蓋率指標(biāo)和斷言的數(shù)量。在流片前驗(yàn)證階段很容易識(shí)別關(guān)鍵設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，并實(shí)現(xiàn)了無(wú)缺陷的低功耗硅片。由于目標(biāo)設(shè)計(jì)的保密性，無(wú)法詳細(xì)描述實(shí)施的指標(biāo)和設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的內(nèi)容。但是，現(xiàn)有的低功耗驗(yàn)證方法很難發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障的問(wèn)題，這些問(wèn)題可以歸類為以下幾類：

·保留保存/恢復(fù)和電源開(kāi)關(guān)信號(hào)順序錯(cuò)誤

·模擬組件和數(shù)字邏輯電源域之間缺少隔離

·隔離值錯(cuò)誤

·缺少LPI握手

·IP和異步橋的LPI握手順序錯(cuò)誤

·電源控制模塊錯(cuò)誤-電源控制信號(hào)順序錯(cuò)誤

·缺少結(jié)合實(shí)際IP操作和電源模式轉(zhuǎn)換的測(cè)試場(chǎng)景

3. 提高驗(yàn)證效率

汽車系統(tǒng)擴(kuò)展以滿足安全要求，這給驗(yàn)證效率帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，因?yàn)轵?yàn)證必須在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在硅片上之前完成。片上自診斷和恢復(fù)邏輯加速了依賴于內(nèi)置自檢(BIST)機(jī)制的現(xiàn)場(chǎng)電路測(cè)試，這就是一個(gè)例子。BIST電路可以在系統(tǒng)通電時(shí)啟用——通電自檢(POST)，也可以在分配的任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中定期啟用——系統(tǒng)內(nèi)測(cè)試(IST)。BIST涵蓋片上內(nèi)存實(shí)例和邏輯塊——內(nèi)存BIST (MBIST)和邏輯BIST (LBIST)。隨著內(nèi)存大小和內(nèi)存實(shí)例數(shù)量的增加，MBIST也會(huì)成比例增加并變得復(fù)雜。復(fù)雜性可以轉(zhuǎn)化為驗(yàn)證實(shí)體的爆炸式增長(zhǎng)和無(wú)限的模擬TAT。LBIST施加了更復(fù)雜的負(fù)擔(dān)，因?yàn)樗褂脙?nèi)置掃描鏈。掃描鏈在RTL級(jí)不可見(jiàn)，只能在掃描插入后在門(mén)級(jí)進(jìn)行驗(yàn)證。這導(dǎo)致仿真時(shí)間比RTL仿真更長(zhǎng)。

圖5說(shuō)明了包括POST和IST在內(nèi)的完整BIST操作階段的示例序列。當(dāng)系統(tǒng)首次通電并釋放冷復(fù)位時(shí)，所有內(nèi)存實(shí)例都會(huì)執(zhí)行POST以確保系統(tǒng)可靠性。系統(tǒng)引導(dǎo)加載程序必須為POST操作設(shè)置適當(dāng)?shù)臅r(shí)鐘并觸發(fā)POST啟動(dòng)信號(hào)以讀取專用POST ROM代碼——存儲(chǔ)在ROM上的測(cè)試指令和模式。POST操作完成后，系統(tǒng)進(jìn)入任務(wù)模式，所有功能操作均在此模式下運(yùn)行。在任務(wù)模式下，系統(tǒng)監(jiān)控功能（例如溫度測(cè)量或電壓下降檢測(cè)）與系統(tǒng)功能操作同時(shí)運(yùn)行，以檢查是否存在任何系統(tǒng)故障。如果發(fā)生系統(tǒng)故障或系統(tǒng)管理員希望觸發(fā)IST，系統(tǒng)將進(jìn)入空閑狀態(tài)并啟動(dòng)IST操作以診斷和恢復(fù)內(nèi)存實(shí)例和邏輯塊。在IST之前和之后，系統(tǒng)管理器啟用和禁用隔離設(shè)置，以避免在IST期間傳播任何垃圾值并保證IST之后的系統(tǒng)運(yùn)行。IST完成后，系統(tǒng)進(jìn)入另一個(gè)任務(wù)模式，并定期重復(fù)IST，直到斷電。雖然每個(gè)階段的操作都很簡(jiǎn)單，但更大的BIST模式和更長(zhǎng)的模擬時(shí)間使得系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證變得困難。

圖5. 完整BIST操作的示例序列

減少驗(yàn)證TAT和執(zhí)行BIST操作測(cè)試的傳統(tǒng)方法是削減完整的BIST模式和使用場(chǎng)景——?jiǎng)?chuàng)建部分模式，僅通過(guò)有限的模擬檢查BIST操作流程的可行性。圖6以內(nèi)存BIST為例，顯示了完整模式和部分模式之間的差異。完整模式涵蓋了所有的內(nèi)存實(shí)例和BIST控制器邏輯，而部分模式涵蓋了包含所有BIST控制器邏輯的內(nèi)存實(shí)例子集。部分模式能夠以較低的內(nèi)存覆蓋率對(duì)所有BIST控制器進(jìn)行BIST操作模擬，從而實(shí)現(xiàn)BIST操作可行性并識(shí)別BIST控制器中的關(guān)鍵錯(cuò)誤。然而，這種方法可能會(huì)忽略BIST邏輯和內(nèi)存實(shí)例之間的錯(cuò)誤連接等設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。此外，部分模式的大小縮小是有限的，只要覆蓋所有BIST控制器，模擬時(shí)間開(kāi)銷仍然很高，因此模擬完整的BIST操作測(cè)試非常繁瑣。

圖6. 內(nèi)存BIST模式示例（完整模式與部分模式）

圖7描繪了分別涵蓋POST、任務(wù)和IST操作的傳統(tǒng)仿真測(cè)試序列。在僅POST操作測(cè)試中，POST控制器讀取包含部分模式的仿真ROM代碼，真實(shí)ROM代碼被仿真ROM代碼替換以縮短仿真時(shí)間。任務(wù)模式操作是單獨(dú)涵蓋的，包括作為完整BIST操作一部分的隔離設(shè)置。IST操作與POST類似，使用部分模式進(jìn)行覆蓋。操縱完整的IST操作序列以跳過(guò)POST和任務(wù)模式以減少仿真時(shí)間。在POST或IST之后，執(zhí)行簡(jiǎn)單的寄存器訪問(wèn)測(cè)試以僅確認(rèn)系統(tǒng)健康狀況，它是否可以從時(shí)鐘或功能寄存器設(shè)置而不是任務(wù)模式操作啟動(dòng)。這種方法在確認(rèn)真實(shí)BIST用例場(chǎng)景方面存在局限性，因此需要改進(jìn)驗(yàn)證方法來(lái)減少模擬TAT并同時(shí)增加覆蓋率。

圖7. POST、任務(wù)和IST操作的模擬測(cè)試序列示例

當(dāng)解決了模擬器容量有限、調(diào)試能力低下、編譯依賴性以及由于自綜合機(jī)制導(dǎo)致的RTL誤解的可能性等問(wèn)題時(shí)，使用模擬器加速仿真是理想的選擇。由于模擬器容量限制，需要削減DUT以上傳模擬器硬件并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的模擬器測(cè)試臺(tái)。圖8顯示了傳統(tǒng)模擬器測(cè)試臺(tái)的一個(gè)例子，該測(cè)試臺(tái)從測(cè)試目標(biāo)中刪除不相關(guān)的塊以節(jié)省模擬器容量。根據(jù)測(cè)試，用黑匣子替換逐塊RTL，并將目標(biāo)RTL加載到硬件模擬器中。這種現(xiàn)有的模擬器測(cè)試臺(tái)可用于增加內(nèi)存在單個(gè)POST或IST中的BIST模式覆蓋率。然而，它不適用于LBIST和完整的BIST操作測(cè)試，因?yàn)長(zhǎng)BIST是在內(nèi)置掃描鏈中實(shí)現(xiàn)的，而該掃描鏈僅在網(wǎng)表中可見(jiàn)。

圖8. 傳統(tǒng)仿真測(cè)試臺(tái)示例

執(zhí)行LBIST的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是將仿真測(cè)試臺(tái)中使用的RTL更改為網(wǎng)表。由于網(wǎng)表消耗了更多的仿真器硬件容量，因此需要更有效地使用仿真器來(lái)執(zhí)行使用RTL完成的相同測(cè)試。基于網(wǎng)表的DUT測(cè)試臺(tái)可能會(huì)表現(xiàn)不同，軟件測(cè)試遷移可能需要按原樣運(yùn)行現(xiàn)有測(cè)試。特別是，對(duì)于設(shè)計(jì)為適合網(wǎng)表（如LBIST）的目標(biāo)，測(cè)試結(jié)果可能會(huì)因仿真器的解釋而異。因此，在診斷和恢復(fù)處理過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤失效，并可能導(dǎo)致編譯和仿真測(cè)試的不必要的迭代。為了解決這些問(wèn)題，提出了一種新的仿真測(cè)試臺(tái)來(lái)引用基于網(wǎng)表的DUT。

圖9顯示了所提出的仿真測(cè)試臺(tái)，它將目標(biāo)DUT重新配置為RTL、原始網(wǎng)表和黑盒。DUT的大部分部件旨在配置為RTL和黑盒，以減少對(duì)仿真器硬件容量的消耗，并最大限度地減少軟件測(cè)試遷移工作。DUT的少數(shù)部分（包括目標(biāo)診斷和恢復(fù)方案）僅在建議的測(cè)試臺(tái)中配置為網(wǎng)表。此外，Cadence Palladium? Z1平臺(tái)支持按原樣加載合成的網(wǎng)表，這有助于避免由于在仿真器硬件上重新合成網(wǎng)表而導(dǎo)致的不必要的迭代。

圖9.建議的仿真測(cè)試平臺(tái)

使用所提出的仿真測(cè)試臺(tái)，可以在流片前功能驗(yàn)證階段運(yùn)行全模式BIST操作測(cè)試。表2顯示了模擬和仿真之間BIST模式覆蓋率和運(yùn)行時(shí)間的比較結(jié)果。開(kāi)機(jī)時(shí)，POST代碼恢復(fù)到片上ROM中以加快速度。在傳統(tǒng)模擬中，使用近10%覆蓋率的模式ROM，時(shí)間大約需要三天。但是，使用仿真器，可以使用真實(shí)ROM代碼執(zhí)行完整模式，測(cè)試在兩小時(shí)內(nèi)完成。對(duì)于IST，傳統(tǒng)MBIST模擬使用26%覆蓋率向量，耗時(shí)超過(guò)六天；然而在仿真中，100%覆蓋率向量在五個(gè)小時(shí)內(nèi)完成。對(duì)于16K隨機(jī)LBIST模式，仿真測(cè)試耗時(shí)48小時(shí)，而相同的向量模擬盡管運(yùn)行了兩個(gè)多月，卻未能完成。

此外，使用所提出的仿真器測(cè)試臺(tái)，完整的BIST序列能夠確認(rèn)為真實(shí)用例場(chǎng)景。每個(gè)單獨(dú)確認(rèn)的功能序列被合并，并執(zhí)行無(wú)縫操作，從冷復(fù)位釋放到任務(wù)模式操作，如圖5所示。由于Cadence Palladium? Z1平臺(tái)允許用戶在運(yùn)行時(shí)探測(cè)任何本機(jī)RTL信號(hào)，而無(wú)需重新編譯設(shè)計(jì)，它增加了模擬器上的調(diào)試能力，并有助于減少實(shí)際使用場(chǎng)景的創(chuàng)建和驗(yàn)證時(shí)間。

表2. BIST模式覆蓋率和運(yùn)行時(shí)間：模擬與仿真

4.結(jié)論

本文提供了先進(jìn)的驗(yàn)證方法來(lái)克服汽車SoC的完整性和效率挑戰(zhàn)。首先，解釋了一種改進(jìn)的度量驅(qū)動(dòng)驗(yàn)證來(lái)增強(qiáng)驗(yàn)證完整性。這是通過(guò)從規(guī)范生成度量和斷言，并將其與系統(tǒng)操作模式相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。接下來(lái)，提出了一種用于高效使用模擬器的新測(cè)試平臺(tái)，以加速模擬，使用網(wǎng)表驗(yàn)證完整的BIST操作，這在傳統(tǒng)方法中是不可能的。這些提出的方法能夠識(shí)別在流片前驗(yàn)證階段通常無(wú)法檢測(cè)到的極端情況和設(shè)計(jì)問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)十億門(mén)汽車SoC的一次性正確開(kāi)發(fā)。

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