CN117892685A - 一种用于eda验证的数据处理方法、装置和介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于电子设计自动化验证的数据处理方法，包括：确定用于所述验证的全部或部分初始数据和多层计算模型；基于所述多层计算模型，获取所述全部或部分初始数据的第一填充规则；以及基于所述第一填充规则对所述全部或部分初始数据进行填充处理。本发明通过整体或部分数据的填充，能够减少因算法软件和配置变化导致的数据搬移，明显提高了仿真验证的效率。本发明还公开了示例性的用于电子设计自动化验证的电子设备和介质。

Description

一种用于EDA验证的数据处理方法、装置和介质

技术领域

本发明的示例性实施例涉及EDA验证的数据处理领域，尤其涉及一种用于EDA验证的数据处理方法、装置和存储介质。

背景技术

电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation)是如今主要的芯片验证手段，在EDA验证过程中，芯片的寄存器配置通常由验证人员自己编写，以验证不同配置组合下的芯片功能。而验证所用的激励数据可以由芯片上层软件算法组产生，也可以由验证人员来进行构造。而在AI算法芯片的验证中，由于AI计算的算法流程涉及多层计算，又涉及卷积等多维操作，需要用到高维的数据结构，又有诸多展开方式，涉及复杂的变换和处理，因此通常都由上层软件组来产生激励数据。Padding填充是其中一常用的种数据处理方式；在保持原图信息时，维持feature map大小与原图一致，使得深层的计算依旧保持足够大的信息量。并且padding的数据都是特定值，所以不会引入噪音问题。填充的数据可能是后续各层处理的前序操作，因此数据会有关联性。需要根据后续算法的要求，生成对应的前序初始数据。因此，验证所用的数据通常需要算法提供，算法根据需要进行的多层计算，反向得到最初的初始数据，并根据填充规则，对初始的数据进行数据填充(padding)操作，再将处理后的数据给验证使用。

EDA初始数据需要兼容后续的各层运算，但是对于同一组初始数据，可以有不同的填充规则。配置由验证环境随机产生，但是数据由软件算法计算得到，这导致验证的节奏受到软件算法部分的限制，影响了验证工作效率，也造成了软件算法的工作负担；并且，算法可能仅针对特定的模型产生数据，并不能验证到所有的芯片规格。

发明内容

为了解决在同一验证环境组件中，验证环境的配置是随机产生的，而数据由软件算法计算得到的；此二者导致仿真验证的效率受限于软件算法，降低了验证工作效率，反过来又加重了软件算法的工作负担。本发明提供了用于EDA验证的数据处理方法、装置和存储介质，以解决上述问题。

第一方面，本发明提供了一种用于电子设计自动化验证的数据处理方法，包括：确定用于所述验证的全部或部分初始数据和多层计算模型；基于所述多层计算模型，获取所述全部或部分初始数据的第一填充规则；以及基于所述第一填充规则对所述全部或部分初始数据进行填充处理。

在一些实施例中，若获取部分初始数据进行局部填充，则利用索引标记数据；利用所述索引，判断所述部分初始数据是否位于边界；以及若位于边界，则获取用于局部填充所述部分初始数据的第一填充规则。

在一些实施例中，使用所述全部初始数据进行填充处理；和/或使用所述部分初始数据对边界进行局部填充。

在一些实施例中，所述多层计算模型包括：多层卷积计算模型、多维矩阵计算模型或向量乘法和池化计算模型。

在一些实施例中，更改预设的约束规则，以获取所述全部或部分初始数据的第二填充规则；以及基于所述第二填充规则对所述全部或部分初始数据进行填充处理。

在一些实施例中，所述约束规则包括：时钟源、时钟频率、通信接口类型、频率和时序、供电电压、模拟信号输入、所述多层计算模型和/或芯片连接方法。

在一些实施例中，若获取部分初始数据进行局部填充，则利用索引标记数据；利用所述索引，判断所述部分初始数据是否位于边界；以及若位于边界，则获取用于局部填充所述部分初始数据的第二填充规则。

在一些实施例中，所述第一填充规则和/或所述第二填充规则包括：反射填充规则，按照填充的第一边界，使用所述第一边界的相对的第二边界的初始数据，依次填充外部的填充空间；直接数规则，在预定方向上使用指定值进行填充；或者回卷规则，使用所述初始数据第一端的数据，依次填充第二端的填充空间。

第二方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述电子设计自动化验证的数据处理方法。

第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序产品；处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序产品，且所述计算机程序产品被执行时，实现上述电子设计自动化验证的数据处理方法。

本发明提供了一套对于整体或者部分数据的填充方法，让验证人员能够独立处理验证初始数据的填充要求，使得：在联合调试做仿真验证的场景下，上层算法只用提供一次基本数据，而不用提供各种芯片配置下的多套数据，减小了联合调试过程中算法部门的负担，也减少了因数据搬移导致的效率问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本发明要求保护的范围。

图1示出了本发明示例性实施例的用于EDA验证的数据处理方法流程图；

图2示出了本发明示例性实施例的局部填充的示意图；

图3示出了本发明示例性实施例的电子设备的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样的使用在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1示出了本发明示例性实施例的用于EDA验证的数据处理方法100流程图。其提供了一种用于EDA验证的数据处理方法。该方法可以解决验证的节奏受到软件算法部分的限制，影响了验证工作效率的问题，方法100包括：

步骤102：确定全部或部分初始数据和多层计算模型，即，确定用于所述EDA验证的全部或部分初始数据和多层计算模型。

在本发明的一些示例性实施例中，多层计算模型可以包括：多层卷积计算模型、多维矩阵计算模型或向量乘法和池化计算模型。又如：可以确认的目标算法模型，包括：典型的transform算法，需要encoder和decoder。对于一个典型的decoder过程，会包含attention、add、normalize、linear、softmax等不同的计算操作。可以依据需求，使用一些模型得到对应的方案，比如Tensorflow和Caffe。根据对应的模型，可以得到所需要的初始数据。

步骤104：获取所述全部或部分初始数据的第一填充规则，即，基于所述多层计算模型，获取所述全部或部分初始数据的第一填充规则。

在本发明的一些示例性实施例中，根据算法拆解，验证环境可以在一定范围内产生填充(padding)规则。比如使用什么数据进行填充，是0或者其他常数；或者使用某种填充规则，比如反射填充，按照填充的边界，使用另一边的初始数据，依次填充外部的填充空间；或者使用回卷规则，使用初始数据另一端的数据，依次填充本端的填充空间等等。

算法拆解的步骤是基于当前层在于整个算法模型中的位置，确认当前要进行的操作，将其中填充的部分剥离出来。比如一次decoder的操作中包含2次padding，第一次是扩展数据，因此使用填充0来进行填充；第二次是为了加粗边界，因此采用了边界复制来进行填充。算法针对两层不同的运算，可以拆解出第一次，应该使用0填充的方式，但是填充深度可能有一个随机的范围。算法拆解还包括确认填充方向，比如二维数据，有上下左右4个边界，需要确认对哪几个边界外进行数据填充。比如仅对数据左侧空间填充，或者对4个方向都进行填充等。

步骤106：基于所述第一填充规则对所述全部或部分初始数据进行填充处理。该步骤可以包括：使用所述全部初始数据进行填充处理；和/或使用所述部分初始数据对边界进行局部填充。

在本发明的一些示例性实施例中，先产生填充后的数据空间，并全部填入规则规定的数据，比如0或者其他常数。然后根据填充的边界，将初始数据放入填充后的数据空间，替换对应位置的填充数据，最后得到填充后的整体数据。

在本发明的一些示例性实施例中，可以采用直接数规则进行填充，在预定方向上使用指定值进行填充，例如，初始数据可以呈3*3矩阵排布，需要在四周各填充深度为1的0，得到呈5*5矩阵排布的数据。此时，已经生成5*5矩阵排布的数据空间，全部填入0。然后根据填充边界，从(1,1)的位置开始，将初始的3*3数据依次替换5*5数据空间的对应内容，就得到了中间为初始3*3数据，外围是四周深度为1的填充后的数据空间。

在本发明的一些示例性实施例中，得到初始数据后，依次在各个方向上，根据填充规则进行填充，得到填充后的数据。

在本发明的一些示例性实施例中，可以采用反射填充规则进行填充，按照填充的第一边界，使用所述第一边界的相对的第二边界的初始数据，依次填充外部的填充空间，例如，初始数据可以呈4*4矩阵排布，需要在上下填充深度为2的反射数据，得到8*4的矩阵排布数据。得到按4*4矩阵排布的初始数据后，在上方先根据反射规则，得到1*4的数据，其内容等于4*4矩阵排布的第一行，然后数据变为5*4的矩阵排布。接下来根据反射规则，再得到1*4矩阵排布的数据，其内容等于4*4矩阵排布的第二行，数据变为6*4矩阵排布；然后，依次得到下方的2*4填充数据，最后得到8*4的数据。另外地，如果采用回卷规则进行填充，则填充的第一行使用另一侧边界内的第一行，即原4*4矩阵排布数据的第4行；填充的第二行，是原4*4矩阵排布数据的第3行。

在本发明的一些示例性实施例中，若获取部分初始数据进行局部填充，则利用索引标记数据；利用所述索引，判断所述部分初始数据是否位于边界；以及若位于边界，则获取用于局部填充所述部分初始数据的第一填充规则。基于局部的填充，需要将基于整体数据的填充规则，拆分为局部的填充规则。可以将原始数据按索引进行标记，然后通过索引来判断需要填充的局部数据，并进行相应的填充。受限于芯片规格，一次性能传输的数据是有限的，无法一次处理完整的数据。但是要传输的和处理的局部数据，一定足够完成针对当前传输的局部填充。判断当前数据是否需要填充，一种可能的方法是使用索引来标记数据。例如，当数据为二维时，初始数据最左上的位置，标记为(0,0)，横向的数据依次标记为(0，1)，(0，2)，(0，3)等等。只有处于边缘的初始数据，才可能会被填充规则使用。例如，可以基于填充规则，得到边界的判断条件，以确认是否需要进行填充。比如填充范围是行方向的1*n时，初始数据的第一行就是数据的边界。当要传输该部分数据时，就要进行填充。

在本发明的一些示例性实施例中，会出现在局部填充部分初始数据，如图2所示。若获取部分初始数据进行局部填充，则利用索引标记数据；利用所述索引，判断所述部分初始数据是否位于边界；以及若位于边界，则获取用于局部填充所述部分初始数据的第一填充规则。图2中虚线示出的局部区域包含“边界”，即初始数据的边界位置，只有这些位置需要做填充。填充数据可以从初始数据区域的局部获取，不用获取所有初始数据，只需要有这部分初始数据，就可以进行填充操作。比如反射规则下，就是使用边界对称的局部数据，填充到填充区域。例如：

情况一：需要在初始数据的上方，以边界复制的规则，添加1*n的填充，其中n为数据的横向长度；且当前芯片的规格，支持一次输出1*5的列方向数据。按照复制规则填充，即一个方向的填充数，都等于该侧边界的值，例如，当前所限的边界，为初始数据的第一行，针对一次输出的长度，为初始数据的(0，0)……(0，4)5个点。当输出为该部分数据时，需要进行数据填充，填充的数据为(0，0)……(0，4)，复制边界数据进行填充。首次输出的数据为复制填充的5个点数据；然后输出(0，0)...(0，4)5个点的数据；继续输出数据(1，0)……(1，4)，该组数据不属于需要填充的边界，因此不需要填充，直接输出即可。

情况二：当前需要用常数，对初始数据进行m*1的列填充，其中m为初始数据的列方向的长度；且芯片规格每次可输出2*2个点的数据。使用常数k对初始数据外围进行填充，填充位置的索引以负数表示为(-1，0)，(-1，1)……(-1，m)对填充后的数据再按照芯片规格进行拆分，第一次输出的2*2数据包含填充部分，也包含初始数据部分，为(-1，0)(0，0)(-1，1)(1，0)四个点。然后继续输出2*2个点，此时局部已不在填充边界，因此不用填充，直接输出(0，1)，(0，2)，(1，1)和(1，2)四个点。

情况三：需要对多个维度进行数据填充，此时可以按顺序依次对各个维度进行局部数据填充：先以横向维度开始，以初始数据A进行横向的扩展填充，得到填充后的数据A’；然后以横向扩展填充后的数据A’为新的初始数据,进行列方向的扩展填充，得到填充后的数据A”；再以A”作为新的初始数据，进行下一个维度的填充，以此类推。填充的顺序不影响最后完成填充后的数据值。

步骤108：更改约束规则，获取所述全部或部分初始数据的第二填充规则。

在本发明的一些示例性实施例中，为了验证芯片的功能，会修改约束项以得到不同的相关配置，此时需要产生于当前配置相符合的数据进行验证。因此需要更新填充规则。若获取部分初始数据进行局部填充，则利用索引标记数据；利用所述索引，判断所述部分初始数据是否位于边界；以及若位于边界，则获取用于局部填充所述部分初始数据的第二填充规则。

步骤110：基于所述第二填充规则对所述全部或部分初始数据进行填充处理。

在本发明的一些示例性实施例中，基于验证环境，确定所述第一填充规则和/或所述第二填充规则，可以包括：填充数据的内容和或填充边界。其包括：反射填充规则，按照填充的边界，使用另一边的初始数据，依次填充外部的填充空间；直接数规则，在预定方向上使用指定值进行填充；或者回卷规则，使用初始数据另一端的数据，依次填充本端的填充空间。并且，约束规则可以包括：时钟源、时钟频率、通信接口类型、频率和时序，供电电压、模拟信号输入或芯片连接方法。如此，在底层UT单层验证的场景中，由于不需要多层配合，不用上层软件提供激励数据，验证人员可以自己进行构造，提高了效率。例如，验证人员可以构造多种芯片配置，并根据芯片配置处理基本数据，然后用该处理后的数据验证芯片在不同配置场景下的功能，覆盖面会比单纯上层软件提供的更宽，提高了芯片验证的质量。

在本发明的一些示例性实施例中，可以根据需求调整，重复步骤108和步骤110。如此，就可以重复验证不同的工作场景，例如，每次都可以是不同的填充数据，填充数据可以由验证人员自行调整，不依赖于算法。

图3示出了本发明示例性实施例的终端设备300示意图。通信终端设备300可以包括：至少一个处理器302；以及至少一个存储器304，其包括计算机程序代码，至少一个存储器304和计算机程序代码306被配置为利用至少一个处理器302，使得通信终端设备300执行：该终端设备可以实现本发明上述实施例中用于芯片仿真验证的激励信号域生成方法的步骤。

本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序可以实现本发明上述实施例中用于芯片仿真验证的激励信号域生成方法的步骤。

本发明还公开了一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序产品；处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序产品，且所述计算机程序产品被执行时，该电子设备可以实现本发明上述实施例中用于芯片仿真验证的激励信号生成方法的步骤。

处理器可以是CPU或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。

存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本发明的各个实施例的任务生成方法以及/或者其他期望的功能。

在一个示例中，电子设备还可以包括：输入装置和输出装置，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

此外，该输入设备还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出设备可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，本发明仅示出了该电子设备中与本发明有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备还可以包括任何其他适当的组件。

除了上述方法和设备以外，本发明的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述部分中描述的根据本发明各种实施例的任务生成方法中的步骤。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例中所提供的方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

此外，本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述部分中描述的根据本发明各种实施例的任务生成方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，在本发明中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本发明为必须采用上述具体的细节来实现。

以上所述仅仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电子设计自动化验证的数据处理方法，其特征在于，包括：

确定用于所述验证的全部或部分初始数据和多层计算模型；

基于所述多层计算模型，获取所述全部或部分初始数据的第一填充规则；以及

基于所述第一填充规则对所述全部或部分初始数据进行填充处理。

2.根据权利要求1所述的用于电子设计自动化验证的数据处理方法，其特征在于，获取所述全部或部分初始数据的第一填充规则还包括：

若获取部分初始数据进行局部填充，则利用索引标记数据；

利用所述索引，判断所述部分初始数据是否位于边界；以及

若位于边界，则获取用于局部填充所述部分初始数据的第一填充规则。

3.根据权利要求2所述的用于电子设计自动化验证的数据处理方法，其特征在于，基于所述第一填充规则对所述全部或部分初始数据进行填充处理，包括：

使用所述全部初始数据进行填充处理；和/或

使用所述部分初始数据对边界进行局部填充。

4.根据权利要求3所述的用于电子设计自动化验证的数据处理方法，其中，所述多层计算模型包括：多层卷积计算模型、多维矩阵计算模型或向量乘法和池化计算模型。

5.根据权利要求1所述的用于电子设计自动化验证的数据处理方法，其特征在于，还包括：

更改预设的约束规则，以获取所述全部或部分初始数据的第二填充规则；以及

基于所述第二填充规则对所述全部或部分初始数据进行填充处理。

6.根据权利要求5所述的用于电子设计自动化验证的数据处理方法，其中，所述约束规则包括：

时钟源、时钟频率、通信接口类型、频率和时序、供电电压、模拟信号输入、所述多层计算模型和/或芯片连接方法。

7.根据权利要求5所述的用于电子设计自动化验证的数据处理方法，其中，更改预设的约束规则，以获取所述全部或部分初始数据的第二填充规则，包括：

若获取部分初始数据进行局部填充，则利用索引标记数据；

利用所述索引，判断所述部分初始数据是否位于边界；以及

若位于边界，则获取用于局部填充所述部分初始数据的第二填充规则。

8.根据权利要求5所述的用于电子设计自动化验证的数据处理方法，其特征在于，所述第一填充规则和/或所述第二填充规则包括：

反射填充规则，按照填充的第一边界，使用所述第一边界的相对的第二边界的初始数据，依次填充外部的填充空间；或者

直接数规则，在预定方向上使用指定值进行填充；或者

回卷规则，使用所述初始数据第一端的数据，依次填充第二端的填充空间。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的用于电子设计自动化验证的数据处理方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序产品；以及

处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序产品，且所述计算机程序产品被执行时，实现上述权利要求1至8任一项所述的用于电子设计自动化验证的数据处理方法。