Un banco de pruebas basado en la Metodología de Verificación Universal para la Verificación Funcional Dirigida por Cobertura de un Controlador de Caché de Instrucciones
Autores: Liu, Cong; Xu, Xinyu; Chen, Zhenjiao; Wang, Binghao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un banco de pruebas basado en la Metodología de Verificación Universal para la Verificación Funcional Dirigida por Cobertura de un Controlador de Caché de Instrucciones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Caché
Arquitectura de computadoras
Procesador
Verificación
SystemVerilog
Banco de pruebas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
La caché juega un papel importante en la arquitectura de computadoras al reducir el tiempo de acceso del procesador y mejorar su rendimiento. El diseño de hardware de la caché es complejo y es un desafío verificar sus funciones, por lo que el método de verificación tradicional basado en Verilog ya no es aplicable. Este documento propone un banco de pruebas de verificación completo y eficiente basado en el lenguaje SystemVerilog y en la metodología de verificación universal (UVM) para un controlador de caché de instrucciones (I-Cache). Se diseñan casos de prueba correspondientes para cada característica del controlador de I-Cache y se ejecutan automáticamente utilizando un script de Python en una herramienta de automatización de diseño electrónico (EDA). Después de simular un gran número de casos de prueba, las estadísticas revelan que la cobertura de código del módulo es del 99.13%. Además, tanto la cobertura de función como la cobertura de aserción del módulo alcanzan el 100%. Nuestros resultados demuestran que estas métricas de cobertura cumplen con los requisitos y garantizan la exhaustividad de la verificación de funciones. Además, el banco de pruebas de verificación establecido muestra una excelente escalabilidad y reutilización, lo que lo hace fácilmente aplicable a escenarios de verificación de nivel superior.
Descripción
La caché juega un papel importante en la arquitectura de computadoras al reducir el tiempo de acceso del procesador y mejorar su rendimiento. El diseño de hardware de la caché es complejo y es un desafío verificar sus funciones, por lo que el método de verificación tradicional basado en Verilog ya no es aplicable. Este documento propone un banco de pruebas de verificación completo y eficiente basado en el lenguaje SystemVerilog y en la metodología de verificación universal (UVM) para un controlador de caché de instrucciones (I-Cache). Se diseñan casos de prueba correspondientes para cada característica del controlador de I-Cache y se ejecutan automáticamente utilizando un script de Python en una herramienta de automatización de diseño electrónico (EDA). Después de simular un gran número de casos de prueba, las estadísticas revelan que la cobertura de código del módulo es del 99.13%. Además, tanto la cobertura de función como la cobertura de aserción del módulo alcanzan el 100%. Nuestros resultados demuestran que estas métricas de cobertura cumplen con los requisitos y garantizan la exhaustividad de la verificación de funciones. Además, el banco de pruebas de verificación establecido muestra una excelente escalabilidad y reutilización, lo que lo hace fácilmente aplicable a escenarios de verificación de nivel superior.