|
|
Funkční verifikace robotického systému pomocí UVM
Krajčír, Stanislav ; Čekan, Ondřej (oponent) ; Zachariášová, Marcela (vedoucí práce)
Jedním z aktuálně nejvíce využívaných přístupů pro verifikaci hardwarových systémů je funkční verifikace. Tato diplomová práce se zabývá tvorbou verifikačního prostředí s využitím metodiky UVM (Universal Verification Methodology) pro ověření korektnosti řídicí jednotky robotického systému s cílem odstranění funkčních chyb z její implementace. Teoretická část práce popisuje základní informace z oblasti funkční verifikace, metody tvorby verifikačního prostředí, jazyk SystemVerilog a problematiku zajištění odolnosti systémů proti poruchám. Následující část práce se zaměřuje na návrh verifikačního prostředí, jeho implementaci a na tvorbu testů sloužících k ověření korektnosti řídicí jednotky. V závěru práce jsou diskutovány a zhodnoceny dosažené výsledky verifikace.
|
|
|
Automatizace verifikace pomocí neuronových sítí
Fajčík, Martin ; Husár, Adam (oponent) ; Zachariášová, Marcela (vedoucí práce)
Úlohou tejto práce je analýza a riešenie optimalizačných problémov vychádzajúcich z automatizácie funkčnej verifikácie hardvéru pomocou umelých neurónových sietí. Verifikácia ľubovoľného integrovaného obvodu (Design Under Verification, DUV) pomocou techniky verifikácie riadenej pokrytím (Coverage-Driven Verification) a metodiky UVM (Universal Verification Methodology) prebieha tak, že do DUV sú zasielané vstupné stimuly, pri ktorých verifikačné prostredie monitoruje percentuálne pokrytie DUV pomocou predom určenej špecifikácie sledovaných vlastností. Pokrytím v tomto kontexte myslíme merateľnú vlastnosť DUV, ako napríklad počet overených aritmetických operácií, či počet aktivovaných riadkov kódu. Na základe dosiahnutej veľkosti pokrytia a stanovenej špecifikácie je možné prehlásiť DUV za zverifikovaný. Súčasným trendom v automatizácii funkčnej verifikácie hardvéru je pseudonáhodné generovanie vstupných stimulov s obmedzeniami (constraints) pomocou techniky constrained-random stimulus generation. V tejto práci sa preto zaoberáme ovládaním pseudonáhodného generátoru stimulov (PNG), pričom obmedzenia pre generátor sú ovládané externým prostriedkom a to konkrétne neurónovou sieťou. Využívame tak vlastnosti neurónových sietí pre riešenie optimalizačných problémov vhodné pre prehľadávanie stavového priestoru pokrytia DUV. Riešenými optimalizačnými problémami sú priebežná úprava obmedzení PNG takým spôsobom, aby došlo k čo najrýchlejšiemu zverifikovaniu DUV a hľadanie najmenšej množiny stimulov takej, že táto množina zverifikuje DUV. Kvalitatívne vlastnosti navrhnutých riešení sú overené na 32-bitových aplikačne špecifických procesoroch (ASIPs) s názvom Codasip uRISC a Codix Cobalt.
|
|
|
Automatizace verifikace řízené pokrytím pro procesory ASIP
Badáň, Filip ; Hynek, Jiří (oponent) ; Zachariášová, Marcela (vedoucí práce)
Táto práca sa zaoberá návrhom a implementáciou automatizácie verifikácie riadenej pokrytím pomocou genetického algoritmu pre aplikačne špecifické procesory. Cieľom práce je prepojiť verifikačné prostredie podľa metodiky UVM s už navrhnutým genetickým algoritmom a pripraviť ho na integráciu do vývojového prostredia Codasip Studio. Jadro finálneho riešenia spočíva v úprave UVM komponentov verifikačného prostredia a v zabezpečení správnej komunikácie genetického algoritmu s generátorom náhodných aplikácií.
|
|
|
Integrace formálních technik do procesu verifikace procesoru RISC-V
Horký, Jakub ; Šnobl, Pavel (oponent) ; Hruška, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce krátce rozebírá architekturu RISC-V a návrh procesorů a jak jednoduše může vzniknout chyba při jejich vytváření. Dále popisuji, jakým způsobem se snaží funkční verifikace tyto chyby odhalit a jaké jsou její výhody a nedostatky. Konkrétněji se zaměřím, jak vypadá verifikační prostředí podle UVM. Popisuji, jakým způsobem do funkční verifikace zapadá formální verifikace a jaké jsou dostupné nástroje pro formální verifikaci. Ke konci této práce popisuji konkrétně způsob mého postupu při psaní tvrzení (psaných v SVA jazyce) pro RISC-V procesor za použití nástroje pro formální verifikaci tvrzení. Při využití těchto tvrzení pro ověření procesoru v pozdější fázi vývoje, kdy funkční verifikace již měla možnost většinu chyb odhalit, se mi přesto podařilo několik chyb najít.
|
|
|
UVM Verification of DMA Medusa System
Petruška, Zdenko ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Kekely, Lukáš (vedoucí práce)
This thesis describes design and implementation of verification environment for system DMA Medusa. DMA Medusa is hardware system used for high speed transmissions between network card and RAM. Verification environment is developed in SystemVerilog using UVM. Environment is designed with intention to find functional bugs using top level random stimulus. Testbench requirements have been defined prior to its implementation. Requirements are based on system specification and previous version of testbench. Previous version has been based on different methodology. New testbench implements the functionality of previous one. In addition, some functionality has been exteded. Implemented testbench extends previous memory model by serving memory requests in random order. It also implements functional coverage focused on communication with memory and network card. Goal of functional coverage is to monitor quality of generated stimulus.
|
|
|
Prostředí pro funkční verifikaci multi-sběrnic podle UVM standardu
Beneš, Tomáš ; Šišmiš, Lukáš (oponent) ; Kekely, Lukáš (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem a následnou implementací prostředí pro verifikace multi-sběrnic s využitím principů univerzální verifikační metodologie (UVM). Dále se zabývá implementací verifikací tří FPGA konkrétních komponent využívající multi-sběrnice jako vstupní a výstupní rozhraní. Implementace prostředí i všech verifikací je napsaná v jazyce SystemVerilog s využitím knihovny implementující základní konstrukce pro UVM. Dosažené výsledky práce jsou funkční a jednoduše znovupoužitelné při tvorbě dalších verifikací využívající multi-sběrnic. Navržené prostředí se dají využít jako struktura pro tvorbu dalších verifikačních prostředí pro jiné sběrnice.
|
|
|
Automatizace tvorby scénářů přenositelných stimulů pomocí evolučních algoritmů
Tichý, Andrej ; Bardonek, Petr (oponent) ; Zachariášová, Marcela (vedoucí práce)
Táto práca sa zaoberá automatizáciou tvorby scenárov pre štandard Portable Stimulus. Hlavným cieľom práce je automatické generovanie testov, ktoré sú definované formou grafu pre nástroj Questa InFact od spoločnosti Mentor. K automatizácii som použil evolučný algoritmus s využitím gramatickej evolúcie. Pri implementácii som využil framework PonyGe2, ktorý zastrešuje implementáciu niektorých variačných operátorov gramatickej evolúcie. Vygenerované scenáre sa pripoja k existujúcemu verifikačnému prostrediu, založenom na metodike UVM, a následne je spustená verifikácia pripojeného komponentu. Na základe dosiahnutého funkčného a štrukturálneho pokrytia je vypočítaná fitness hodnota jedinca, ktorá je propagovaná do evolučného algoritmu. V závere práce sú vykonané experimenty nad komponentom časovač a vyhodnotený prínos navrhnutého evolučného algoritmu. Navrhnutý evolučný algoritmus je konfigurovateľný pomocou gramatiky a užívateľom definovaných základných transakcií, čo umožňuje široké spektrum použitia. Evolučný algoritmus dokázal na verifikovanom komponente časovač dosiahnuť vysoké funkčné a štrukturálne pokrytie.
|
|
|
Specifikace scénářů portovatelných stimulů pro moduly procesoru RISC-V
Bardonek, Petr ; Bidlo, Michal (oponent) ; Zachariášová, Marcela (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem a implementací verifikačních scénářů portovatelných stimulů pro vybrané moduly procesoru Berkelium implementujícím architekturu RISC-V od společnosti Codasip. Cílem této práce je s využitím nového standardu pro Portable Stimulus připravovaného organizací Accellera navrhnout a implementovat scénáře portovatelných stimulů za použití nástroje Questa InFact od společnosti Mentor. Takto navržené scénáře portovatelných stimulů se připojí k již existujícím verifikačním prostředím vytvořených podle metodiky UVM a následně se pomocí nich provede verifikace modulů procesoru Berkelium implementujícím architekturu RISC-V. Poslední částí práce je vyhodnocení úrovně portovatelnosti implementovaných scénářů do jednotlivých úrovní procesoru Berkelium implementujícím architekturu RISC-V (IP bloky, subsystémy, systémy jako celek), kdy je snahou využít navržené scénáře napříč všemi verifikovanými úrovněmi.
|
|
|
Automatizace verifikace pomocí neuronových sítí
Fajčík, Martin ; Husár, Adam (oponent) ; Zachariášová, Marcela (vedoucí práce)
Úlohou tejto práce je analýza a riešenie optimalizačných problémov vychádzajúcich z automatizácie funkčnej verifikácie hardvéru pomocou umelých neurónových sietí. Verifikácia ľubovoľného integrovaného obvodu (Design Under Verification, DUV) pomocou techniky verifikácie riadenej pokrytím (Coverage-Driven Verification) a metodiky UVM (Universal Verification Methodology) prebieha tak, že do DUV sú zasielané vstupné stimuly, pri ktorých verifikačné prostredie monitoruje percentuálne pokrytie DUV pomocou predom určenej špecifikácie sledovaných vlastností. Pokrytím v tomto kontexte myslíme merateľnú vlastnosť DUV, ako napríklad počet overených aritmetických operácií, či počet aktivovaných riadkov kódu. Na základe dosiahnutej veľkosti pokrytia a stanovenej špecifikácie je možné prehlásiť DUV za zverifikovaný. Súčasným trendom v automatizácii funkčnej verifikácie hardvéru je pseudonáhodné generovanie vstupných stimulov s obmedzeniami (constraints) pomocou techniky constrained-random stimulus generation. V tejto práci sa preto zaoberáme ovládaním pseudonáhodného generátoru stimulov (PNG), pričom obmedzenia pre generátor sú ovládané externým prostriedkom a to konkrétne neurónovou sieťou. Využívame tak vlastnosti neurónových sietí pre riešenie optimalizačných problémov vhodné pre prehľadávanie stavového priestoru pokrytia DUV. Riešenými optimalizačnými problémami sú priebežná úprava obmedzení PNG takým spôsobom, aby došlo k čo najrýchlejšiemu zverifikovaniu DUV a hľadanie najmenšej množiny stimulov takej, že táto množina zverifikuje DUV. Kvalitatívne vlastnosti navrhnutých riešení sú overené na 32-bitových aplikačne špecifických procesoroch (ASIPs) s názvom Codasip uRISC a Codix Cobalt.
|
|
|
New Methods for Increasing Efficiency and Speed of Functional Verification
Zachariášová, Marcela ; Dohnal, Jan (oponent) ; Steininger, Andreas (oponent) ; Kotásek, Zdeněk (vedoucí práce)
In the development of current hardware systems, e.g. embedded systems or computer hardware, new ways how to increase their reliability are highly investigated. One way how to tackle the issue of reliability is to increase the efficiency and the speed of verification processes that are performed in the early phases of the design cycle. In this Ph.D. thesis, the attention is focused on the verification approach called functional verification. Several challenges and problems connected with the efficiency and the speed of functional verification are identified and reflected in the goals of the Ph.D. thesis. The first goal focuses on the reduction of the simulation runtime when verifying complex hardware systems. The reason is that the simulation of inherently parallel hardware systems is very slow in comparison to the speed of real hardware. The optimization technique is proposed that moves the verified system into the FPGA acceleration board while the rest of the verification environment runs in simulation. By this single move, the simulation overhead can be significantly reduced. The second goal deals with manually written verification environments which represent a huge bottleneck in the verification productivity. However, it is not reasonable, because almost all verification environments have the same structure as they utilize libraries of basic components from the standard verification methodologies. They are only adjusted to the system that is verified. Therefore, the second optimization technique takes the high-level specification of the system and then automatically generates a comprehensive verification environment for this system. The third goal elaborates how the completeness of the verification process can be achieved using the intelligent automation. The completeness is measured by different coverage metrics and the verification is usually ended when a satisfying level of coverage is achieved. Therefore, the third optimization technique drives generation of input stimuli in order to activate multiple coverage points in the veri\-fied system and to enhance the overall coverage rate. As the main optimization tool the genetic algorithm is used, which is adopted for the functional verification purposes and its parameters are well-tuned for this domain. It is running in the background of the verification process, it analyses the coverage and it dynamically changes constraints of the stimuli generator. Constraints are represented by the probabilities using which particular values from the input domain are selected. The fourth goal discusses the re-usability of verification stimuli for regression testing and how these stimuli can be further optimized in order to speed-up the testing. It is quite common in verification that until a satisfying level of coverage is achieved, many redundant stimuli are evaluated as they are produced by pseudo-random generators. However, when creating optimal regression suites, redundancy is not needed anymore and can be removed. At the same time, it is important to retain the same level of coverage in order to check all the key properties of the system. The fourth optimization technique is also based on the genetic algorithm, but it is not integrated into the verification process but works offline after the verification is ended. It removes the redundancy from the original suite of stimuli very fast and effectively so the resulting verification runtime of the regression suite is significantly improved.
|
host ::
RSS.