基于仿真的多核處理器功能驗證技術(shù)研究.pdf

1、隨著嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用需求的不斷提高，多核處理器的體系結(jié)構(gòu)變得愈加復(fù)雜，設(shè)計規(guī)模越來越龐大。功能驗證已經(jīng)成為多核處理器設(shè)計過程的制約瓶頸，高效的功能驗證方法可以有效地縮短多核處理器的驗證時間和面市時間。本文的研究工作針對多核處理器的功能驗證，從基于仿真的驗證方法出發(fā)，對其相關(guān)的領(lǐng)域進行了研究和探索，提出多種技術(shù)以提高多核處理器的功能驗證效率，并成功應(yīng)用于兩款多核處理器的功能驗證。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在多核處理器的功能驗證過程中

2、，驗證人員利用覆蓋率識別沒有驗證的功能，評估驗證工作的進度。為了更好地建立覆蓋率與測試產(chǎn)生器之間的聯(lián)系，驅(qū)動測試產(chǎn)生器生成高質(zhì)量的測試，本文提出一種基于遺傳算法的覆蓋率驅(qū)動測試產(chǎn)生器。利用改進的自適應(yīng)遺傳算法建立覆蓋率與測試產(chǎn)生器之間的聯(lián)系，根據(jù)覆蓋率分析結(jié)果自動改變測試產(chǎn)生器的約束和限制，驅(qū)動測試產(chǎn)生器生成全新的測試。這些測試比原有的測試質(zhì)量更高，可以覆蓋到原有的測試無法覆蓋的功能點。實驗結(jié)果表明，和隨機測試產(chǎn)生器相比，提出的測試產(chǎn)生

3、器可以得到較高的覆蓋率，同時節(jié)約大約70％的驗證時間，顯著提高了多核處理器的功能驗證效率。⑵對于基于仿真的多核處理器功能驗證，利用測試產(chǎn)生器在短時間內(nèi)產(chǎn)生成百上千的測試是很有必要的，然而仿真大量的測試會耗費很長的時間，造成驗證效率低下，在驗證初期篩選出質(zhì)量較高的測試可以極大程度提高驗證效率。為此，提出一種基于 k均值算法的測試排序技術(shù)，根據(jù)測試的預(yù)估覆蓋率對測試進行重新排序，篩選出可以在較短時間內(nèi)得到較高覆蓋率的高質(zhì)量測試，從而提高多核

4、處理器的功能驗證效率。并在此基礎(chǔ)上提出三種改進 k均值算法，進一步提高測試排序的效率和準(zhǔn)確度。實驗結(jié)果表明，本文提出的改進k均值算法比標(biāo)準(zhǔn)的k均值算法具有更高的準(zhǔn)確度和效率。相對于隨機仿真測試，本文提出的方法可以在節(jié)約90%仿真時間的情況下，得到相當(dāng)?shù)母采w率。⑶基于仿真的多核處理器功能驗證效率很大程度決定于參考模型的仿真速度和準(zhǔn)確度。提出一個高效的對稱多核處理器參考模型，建立一個功能精準(zhǔn)級模型作為CPU流水線的參考模型，在保證準(zhǔn)確度的同