CN102737143A - 一种数字集成电路设计的验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字集成电路设计的验证方法，包括：按场景、子场景、流、模块对需求书或设计规格书进行提取整理，得到格式统一的结构化验证流，每一条结构化验证流包括场景信息、子场景信息、流信息、流起点和流终点；根据流起点和流终点及其映射关系，得到相对应的状态机；根据状态机并基于图论得到有限遍历集，有限遍历集为包含所述状态机的可能路径的集合，可能路径为结构化验证流的流起点至对应的流终点的路径，所有有限遍历集形成验证空间。本发明通过格式统一的结构化验证流使得验证信息的整理规范化，验证信息得到复用，且便于管理验证过程，为提高验证效率提供了可能性；同时，基于图论得到的有限遍历集保证了验证的覆盖率。

Description

一种数字集成电路设计的验证方法

技术领域

本发明涉及一种大规模数字集成电路设计与验证领域，尤其涉及一种大规模数字集成电路设计的验证方法。

背景技术

验证工作是集成电路设计制造过程中极其关键的环节之一，一般地，在百万门级以上的专用集成电路(ASIC)、知识产权模块(IP)、片上系统(SoC)等的设计中，验证工作约占整个设计工作的70％左右。验证工作用于检验集成电路的设计是否实现了设计规范确定的功能和时序。为保证设计的正确性，验证工作变得越来越重要。验证工作不仅需要专职的验证团队，而且验证团队人数通常是设计团队的1.5～2倍。随着设计规模的不断扩大，验证工作的重要性不言而喻，然而，对验证方法的要求也越来越多。

目前集成电路设计的一般流程是由验证工程师根据需求书或设计规格书直接整理出验证流，按验证流提取测点，然后搭建验证环境，进行仿真验证。其中，验证流的整理在整个验证过程中起着非常重要的作用，其直接影响到验证结果的完整性、以及对验证过程管理的统一性。不同工程师对设计的理解不同，导致整理得到的验证流存在很大的差异，即验证流的整理不够规范，验证信息不能够得到合理的复用，也不能形成合适的验证空间来确保验证的覆盖性，从而导致容易遗漏不全，进而影响到了验证的质量。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种数字集成电路设计的验证方法。

根据本发明实施例，提供一种数字集成电路设计的验证方法，包括：信息结构化步骤，按场景、子场景、流、模块对需求书或设计规格书进行提取整理，整理后得到格式统一的至少一条结构化验证流，每一条结构化验证流包括场景信息、子场景信息、流信息、至少一个流起点和至少一个流终点；状态机生成步骤，根据所述结构化验证流的流起点和流终点及其映射关系，得到与所述结构化验证流相对应的状态机；验证空间获取步骤，根据所述状态机并基于图论得到有限遍历集，所述有限遍历集为包含所述状态机的可能路径的集合，所述可能路径为所述结构化验证流的流起点至对应的流终点的路径，所有所述有限遍历集形成验证空间。

进一步地，所述验证方法还包括：新增信息处理步骤，对新增加的验证信息按所述信息结构化步骤和所述状态机生成步骤进行处理，得到新增结构化验证流及其对应的新增状态机，判断新增状态机是否完全包含在已有的状态机，如果不是，则将没被包含的状态机加入到已有的状态机中，得到修改后的状态机，对修改后的状态机按所述验证空间获取步骤进行处理，得到新的验证空间；和/或信息删除处理步骤，从已有的结构化验证流中删除至少一条结构化验证流，对删除后的结构化验证流按所述状态机生成步骤和所述验证空间获取步骤进行处理，得到新的验证空间。

进一步地，所述验证方法还包括：模块关系利用步骤，将不同的模块之间的关系作为验证信息补充到验证空间，其中，所述不同的模块之间的关系包括分级关系和分组关系，所述分级关系是不同模块根据自身功能及其内在联系呈现出逐级的关系，所述分组关系中，属于同一组的模块在被调用时该组模块将一同被调用。

进一步地，所述信息结构化步骤还包括：按场景、子场景、流、模块、以及描述和/或评议对需求书或设计规格书进行提取整理，其中，所述描述是结构化验证流的补充信息，所述评议是结构化信息流被评价的信息；整理得到的结构化验证流包括场景信息、子场景信息、流信息、至少一个流起点和至少一个流终点、描述和/或评议。

进一步地，所述信息结构化步骤之后还包括：信息存储步骤，将结构化验证流存储到数据库，其中，必定存储的内容包括每一条结构化验证流的编号、流名称、流起点、流终点，可选存储的内容包括每一条结构化验证流的描述信息和评议选项。

进一步地，验证空间生成步骤之后还包括：根据得到的验证空间提取测点，搭建验证环境进行验证。

进一步地，所述结构化验证流包括自发自收流，所述自发自收流是流起点和对应的流终点相同的结构化验证流。

进一步地，所述结构化验证流包括平行流，所述平行流是同时发生的多条结构化验证流。

本发明的有益效果是：通过格式统一的结构化验证流使得验证流的整理规范化，还使得验证信息能够得到复用，且由于格式统一，使得不同验证工程师容易理解验证流，便于对验证过程进行管理，为提高验证效率提供了可能性；同时，运用图论产生状态机进而得到有限遍历集，保证了验证的覆盖率。

附图说明

图1为本发明实施例一的流程示意图；

图2为本发明通过流信息产生的状态机的示意图；

图3为本发明实施例二的流程示意图；

图4为本发明实施例二的实例1的流程示意图；

图5为本发明实施例二的实例2的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

首先对下面用到的一些术语或概念进行解释。

(1)模块：随着现代设计复杂度的增加，模块化设计已成主流。一个系统一般由若干个一级模块构成，而每个一级模块又可细分成若干个二级模块，以此类推，同时，系统中的模块又可以分成硬件、软件、周边组件等属性；例如，一个包处理系统可以包含包入口模块、包处理模块和包出口模块。

(2)流：是模块之间的数据和控制交互。

(3)场景：一个系统的需求和功能可以通过场景描述。一个场景一般包含系统中多个模块之间的多条流的交互；例如包处理场景，简单描述可以包括：入口模块有条流把包传到包处理模块，若干步骤后有条流把处理好的包从处理模块传导包出口模块。

(4)子场景：当一个场景太大时，一般可以细分成若干个子场景，也可以由一级子场景、二级子场景、三级子场景等这样的划分，例如包处理场景，复杂情况下可分为长包处理子场景、短包处理子场景等。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供的数字集成电路设计的验证方法包括：

步骤S101，对需求/规格进行整理，产生结构化验证流；

按场景、子场景、流、模块对需求书或设计规格书进行提取整理，整理后可以得到格式统一的至少一条结构化验证流。每一条结构化验证流包括场景信息、子场景信息、流信息、至少一个流起点和至少一个流终点。在一些项目中，为保证验证的全面性，可能会由不同的验证工程师单独对需求书或设计规格书进行分析，然后再检视他们的分析结果，这些分析结果就是不同的分析版本，为便于检视，在对需求书或设计规格书进行提取整理时，还可以加入描述选项和评议选项，如下表1所示。

表1格式统一的结构化验证流举例

其中，M1～M5为五个模块；Step 1～Step 10为10条结构化验证流；验证流有数据流和控制流，S表示数据流和控制流的发起，D表示数据流和控制流的终止。场景和子场景是包含与被包含的关系，在验证工作中经常出现类似包含与被包含的关系，可以从验证信息(即需求书或设计规格书)中抽取出来。描述选项记录着流的详细信息，验证工程师可以在该部分对验证流予以解释或是写上其它关于该验证流的信息。评议选项中打勾表示对该条验证流的正确与否予以肯定的确认，当然该选项也可以记录验证工程师对该条验证流的异议，打勾的方式也可以换成其它方式实现，如输入“Yes”等。可以理解，验证流的目的就是描述一种场景。

从表1可以看出，结构化验证流有其本身所处的各种场景及其子场景，甚至还可以有相关的描述及评议选项，体现了不同模块之间的相互关系。实际中，不同模块之间的关系有包括分组和分级。关于模块分组(即分组关系)，由于很多场景中会出现公用某些模块的情况，所以可以建立若干个组进行调用，即调用相同的一些模块时只需调用一个组，例如表1中的子场景1和2公用M1～M5这五个模块，则可以将这五个模块合为一个模块组。关于模块分级(即分级关系)，由于模块之间可能有逐级关系，模块根据自身功能及其内在关系可划分为一级模块、二级模块、…、n级模块。基于模块间的分组和/或分级关系，另一种实施例中，可以将不同的模块之间的关系作为验证信息补充到验证空间。

产生的结构化验证流的类型包括自发自收流和平行流，一个S可以对应多个D，一个D也可以对应多个S，也可以自发自收。自发自收流是指同一个模块即是流起点又是流终点。平行流是指多条验证流同时发生，而非顺序发生，如表1所示的流Step 1和Step 10即为一组平行流。

步骤S103，生成状态机；

对于步骤S101得到的结构化验证流，剔除重复的结构化验证流，如下表2所示。

表2剔除重复的结构化验证流后的流信息

S	D
		M1	M3
M1	M4
		M4	M5
M1	M2
		M5	M1
M3	M4

然后，对于剔除后得到的流信息(例如表2所示的信息)，根据流起点和流终点及其映射关系，可以产生相对应的状态机。具体产生状态机的过程可参考常用的状态机生成方法，本发明实施例对此不作限制。产生的状态机和结构化验证流中的模块是对应的，如图2所示，图2中的M1、M2、M3、M4、M5分别对应结构化验证流中的M1、M2、M3、M4、M5。

步骤S105，基于图论得到有限遍历集；

对步骤S103得到的状态机，基于图论算法产生有限遍历集，这里具体产生过程可参考常用的图论算法，本发明实施例对此不作限制。有限遍历集包含了每一条结构化验证流的信息，例如，图2所示状态机基于图论算法产生的有限遍历集为：[M1，M2]；[M1，M3，M4，M5，M1]以及[M1，M4，M5，M1]，可见有限遍历集包含了状态机的可能路径的集合，可能路径是指结构化验证流的流起点至对应的流终点的路径。

步骤S107，形成验证空间。

根据步骤S105得到的有限遍历集即可得到验证空间，验证空间为以有限遍历集为主干的一系列可以确保验证覆盖性的信息。

当然，实施例在得到验证空间之后，可以根据得到的验证空间提取测点，搭建验证环境进行验证。具体的提取测点及搭建验证环境进行验证的过程可以参考常用的相关技术实现，本发明对此不做限定。

本实施例通过产生结构化验证流使得验证信息的整理规范化，从而使得验证信息尽可能地得到复用，而且，基于图论产生的有限遍历集最大化地保证了验证的覆盖率；此外，由于验证信息的结构化，使得对验证过程的管理更为方便，为提高验证效率提供了可能性。

实施例二：

如图3所示，本实施例与实施例一大部分相同，不同之处在于本实施例增加了步骤S109，这是考虑到一些项目中，可能会由不同的验证工程师单独对需求书或设计规格书进行分析，不同工程师的分析结果为不同的分析版本，从根据状态机整理出的不同分析版本可以判断出是否存在新的验证信息，或者验证团队不同成员的分析是否存在新的验证信息，若存在新的验证信息，则可以按照实施例一的处理方式对验证信息进行整理以得出更为完备的验证空间。具体地，下面通过两个实例进行对实施例二说明。

实例1：新增信息处理

对新增加的验证信息，按实施例一的步骤S101和步骤S103进行处理，得到新增结构化验证流及其对应的新增状态机，然后判断该新增状态机是否被已有的状态机包含，若没被完全包含，则把没被包含的状态机加入到已有的状态机中，得到修改后的状态机，对修改后的状态机按实施例一的步骤S105和S107进行处理，则可得到新的验证空间。

另一种对新增信息的处理是，如图4所示，对新增加的验证信息按实施例一的步骤S101进行处理，得到新增结构化验证流，然后将新增结构化验证流加入已有结构化验证流得到修改后的结构化验证流，对修改后的结构化验证流按实施例一的步骤S103、S105和S107进行处理，则可得到新的验证空间。

实例2：信息删除处理

如图5所示，从已有的结构化验证流中删除至少一条结构化验证流，例如该结构化验证流经验证工程师检视后认为该被废弃，然后，对删除后的结构化验证流按实施例一的步骤S103、S105和S107进行处理，则可得到新的验证空间。

实例1和实例2的处理也可用于对完成的结构化验证流进行维护。

另一种实施例中，将上述实施例一或实施例二中得到的结构化验证流信息存入数据库，存储过程可发生在得到结构化验证流之后的任一步骤，其中，必定存储的内容包括每一条结构化验证流的编号、流名称、流起点、流终点，可选存储的内容包括每一条结构化验证流的描述信息和评议选项；换言之，如下表3所示为相关数据配置。

表3数据库相关数据配置

字段名	类型	解释
			ID	Int	相关验证流的编号
FlowName	VarChar(*)	流名称
			From	VarChar(*)	流起点
To	VarChar(*)	流终点
			Description	VarChar(*)	描述信息
Review	VarChar(*)	评议选项

其中，ID为验证流中模块和流在验证分析中特定的编号；FlowName为每一条结构化验证流的名字；From为每条结构化验证流的流起点的ID；To为每条结构化验证流的流终点的ID；Description为用以解释每一条结构化验证流，包含其相关解释及相关信息；Review表示验证工程师对相关验证流的确认或异议。应理解，也可以对状态机进行存储，此时，存储过程发生在得到状态机之后的任意步骤，而字段ID则相应为相关状态机的编号。

综上各实施例可知，本发明实施例提供的数字集成电路设计的验证方法基本包括：信息结构化步骤，即按场景、子场景、流、模块对需求书或设计规格书进行提取整理，整理后得到格式统一的至少一条结构化验证流，每一条结构化验证流包括场景信息、子场景信息、流信息、至少一个流起点和至少一个流终点；状态机生成步骤，即根据结构化验证流的流起点和流终点及其映射关系，得到与结构化验证流相对应的状态机；以及验证空间获取步骤，即根据状态机并基于图论得到有限遍历集，所述有限遍历集为包含状态机的可能路径的集合，可能路径为结构化验证流的流起点至对应的流终点的路径，所有有限遍历集形成验证空间。换言之，本发明实施例提出了对验证信息(来源于需求书或设计规格书)进行分析产生结构化验证流的方法、以及对结构化验证流进行覆盖的方法。其中，对验证信息进行分析产生结构化验证流的方法包括：将验证信息按场景、子场景、描述、模块等进行结构化分析，同时还可对各个模块通过自身之间的关系(分组关系和分级关系)进行整理；对结构化验证流进行覆盖的方法则包括：由结构化验证流自动产生状态机，再根据图论算法产生有限遍历集，最后整理出合理的验证空间，此外，还可以根据状态机整理出不同分析版本是否存在新的信息量、以及团队不同成员的分析是否存在新的信息量。从而，通过运用图论算法产生有限遍历集，最大化地保证验证的覆盖率，且为提高验证效率提供了可能性。

上述实施例只是本发明的举例，尽管为说明目的公开了本发明的最佳实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于最佳实施例和附图所公开的内容。

Claims (8)

1.一种数字集成电路设计的验证方法，其特征在于包括：

信息结构化步骤，按场景、子场景、流、模块对需求书或设计规格书进行提取整理，整理后得到格式统一的至少一条结构化验证流，每一条结构化验证流包括场景信息、子场景信息、流信息、至少一个流起点和至少一个流终点；

状态机生成步骤，根据所述结构化验证流的流起点和流终点及其映射关系，得到与所述结构化验证流相对应的状态机；

验证空间获取步骤，根据所述状态机并基于图论得到有限遍历集，所述有限遍历集为包含所述状态机的可能路径的集合，所述可能路径为所述结构化验证流的流起点至对应的流终点的路径，所有所述有限遍历集形成验证空间。

2.如权利要求1所述的验证方法，其特征在于，还包括：

新增信息处理步骤，对新增加的验证信息按所述信息结构化步骤和所述状态机生成步骤进行处理，得到新增结构化验证流及其对应的新增状态机，判断新增状态机是否完全包含在已有的状态机，如果不是，则将没被包含的状态机加入到已有的状态机中，得到修改后的状态机，对修改后的状态机按所述验证空间获取步骤进行处理，得到新的验证空间；

和/或信息删除处理步骤，从已有的结构化验证流中删除至少一条结构化验证流，对删除后的结构化验证流按所述状态机生成步骤和所述验证空间获取步骤进行处理，得到新的验证空间。

3.如权利要求1或2所述的验证方法，其特征在于，还包括：

模块关系利用步骤，将不同的模块之间的关系作为验证信息补充到验证空间，其中，所述不同的模块之间的关系包括分级关系和分组关系，所述分级关系是不同模块根据自身功能及其内在联系呈现出逐级的关系，所述分组关系中，属于同一组的模块在被调用时该组模块将一同被调用。

4.如权利要求1或2所述的验证方法，其特征在于，所述信息结构化步骤还包括：按场景、子场景、流、模块、以及描述和/或评议对需求书或设计规格书进行提取整理，其中，所述描述是结构化验证流的补充信息，所述评议是结构化信息流被评价的信息；整理得到的结构化验证流包括场景信息、子场景信息、流信息、至少一个流起点和至少一个流终点、描述和/或评议。

5.如权利要求1或2所述的验证方法，其特征在于，所述信息结构化步骤之后还包括：

信息存储步骤，将结构化验证流存储到数据库，其中，必定存储的内容包括每一条结构化验证流的编号、流名称、流起点、流终点，可选存储的内容包括每一条结构化验证流的描述信息和评议选项。

6.如权利要求1所述的验证方法，其特征在于，验证空间生成步骤之后还包括：根据得到的验证空间提取测点，搭建验证环境进行验证。

7.如权利要求1-5任一项所述的验证方法，其特征在于，所述结构化验证流包括自发自收流，所述自发自收流是流起点和对应的流终点相同的结构化验证流。

8.如权利要求1-5任一项所述的验证方法，其特征在于，所述结构化验证流包括平行流，所述平行流是同时发生的多条结构化验证流。

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