VLSI RTL级模拟矢量自动生成技术研究
功能验证是保证VLSI设计功能正确的重要手段。随着现代VLSI设计复杂度的不断提高，功能验证越来越成为设计验证的瓶颈。
目前，功能验证主要集中在RTL级及更高设计层次，用于保证RTL级的HDL描述及高层设计满足设计功能要求。 功能验证主要采用形式化验证和模拟验证方法。
形式化验证方法不需要输入激励就能静态地验证设计描述是否满足设计要求：而模拟验证方法通过加载输入激励动态地验证设计描述的正确性。随着设计复杂度的提高，这两种方法都遇到了困难。
模拟验证方法缺乏评价模拟程度的测度，并且需要大量的模拟矢量来激活设计的符个部分。形式化验证方法存在状态空间爆炸问题，能处理的设计规模较小。
覆盖率驱动的验证方法结合了形式化验证方法和模拟验证方法的优点，运用形式化技术分析模拟验证程度，并生成模拟矢量：通过模拟处理大规模设计。因此，该方法一提出就得到了广泛应用。
在该方法框架中，模拟矢量自动生成技术是最关键的技术，模拟覆盖率测度是模拟矢量生成的目标，覆盖率分析是模拟矢量生成的依据。 本文首先综述了模拟矢量自动生成技术及相关技术迄今为止的研究进展，对现有模拟矢量自动生成方法进行了分类，介绍了每种方法的代表性研究，分析了各种方法的优缺点。
为了使模拟矢量自动生成技术能处理大规模的设计描述，需要对设计进行化简，抽取出感兴趣的设计进行处理。本文提出了一种基于程序切片技术的设计化简和设计抽取方法。
该方法对切片标准进行了改造，根据给定的感兴趣的信号名，能抽取相关设
计；对切片的运算公式进行了改造，能抽取出两组感兴趣的信号间的设计；提出了进程依赖图结构，以及基于进程依赖图的程序切片技术，解决了并发程序的切片问题；对切片过程的正确性进行了理论证明。 本文改进了基于值变化导出(Value Chang Dump, VCD)文件的模拟覆盖率分析方法。
模拟重放时只执行HDL描述中的控制语句。实验结果表明，改进后的模拟重放效率提高了2倍多。
本文定义了新的状态对模拟覆盖率测度，重新定义了交互状态机模型基于P-ROBDD的可达状态对遍历算法；提出了基于P-ROBDD的交互状态机模拟矢量自动生成方法。实验结果表明，基于P-ROBDD的交互状态机模拟矢量自动生成方法能获得更高效的内存使用效率，内存占用率比传统方法减小多倍，避免了状态空间爆炸问题。
本文提出了一种新的基于路径覆盖率的面向HDL描述的模拟矢量自动生成方法。该方法利用决策图模型解决了如何将生成的中间变量和信号的模拟矢量传播到初始输入的问题；约束生成时只考虑控制语句的约束生成，而不需要为所有的语句生成约束，提高了约束求解效率；能统一处理由位、位向量和整型变量构成的约束系统：能处理各种描述风国防科学技术大学研究生院学位论文格和各种控制和数据通路组成的设计。
实验结果表明该方法在保证路径覆盖率高的前提下，模拟矢量生成速度更快。 本文提出了一种基于断言的面向HDL描述的模拟矢量自动生成方法。
该方法运用了字级(word一level)约束求解技术，能统一处理控制电路和数据通路间的数据传播，字级约束求解效率更高;基于功能模型的模拟矢量生成目标更明确;与动态加速技术相结合，使搜索过程效率更高;设计化简技术的运用使
搜索过程计算复杂度只与断言有关，而不需要搜索整个设计空间。实验结果表明，该方法在查找设计错误方面能获得很高的效率，并且能发现大部分设计错误。
本文设计实现了一个RTL级验证原型框架HRv(H沙rid RT-Level verification)。该框架集成了本文提出的设计化简方法、覆盖率分析方法和基于路径覆盖和基于断言的模拟矢量自动生成方法。
用该框架对实际设计进行了验证，发现了设计中的错误。 为了提高模拟验证速度，本文设计实现了一个并行Verilog模拟原型系统—Pvsim。
提出了基于MOdule的模拟实体映射算法，以及和预模拟划分算法结合的高效Modul。划分算法。
实验结果表明PVSim并行模拟器负载和通讯量平衡，模拟加速比明显。关键词:超大规模集成电路，寄存器传输级，verilog，模拟矢量自动生成，程序切片，覆盖率分析，路径覆盖率，断言，约束逻辑编程，并行verilog模拟第U币。
VLSI RTL级模拟矢量自动生成技术研究
