JP3004641B2 - シミュレ―ション装置及び当該シミュレ―ション装置を実現するコンピュ―タに実行させるプログラムを記録したコンピュ―タ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の機能モジュ
ールを集積する大規模なシステムＬＳＩの設計検証に用
いるシステムレベルの機能論理シミュレーション技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩの微細化、集積技術の進展によ
り、１チップＬＳＩにシステムレベルの大規模回路を集
積することが可能となっている。こうしたシステムＬＳ
Ｉの開発では、処理方式設計から、機能、論理、レイア
ウトまでを、段階的にかつ短期間に検証を行いながらト
ップダウンに設計し、早期に製品化を図ることが必要と
なっている。設計規模の増大に伴い、設計技術、設計自
動化技術に対して、設計生産性の向上、特にＬＳＩ、１
チップシステムの機能検証を効率良く行う技術が求めら
れている。機能検証は、主にハードウェア記述言語を用
いた回路記述とテストベクタを用いて、コンピュータ上
でのシミュレーションによって行う。ＬＳＩのシミュレ
ーション時間は、回路規模の拡大に対して指数的に増加
するため、その高速化は不可欠である。特に１チップの
機能検証を行うシミュレーションでは、数百万ゲート規
模の回路を取り扱うため、数週間から月単位の処理時間
を要することが予測され、各種シミュレーションの高速
化技術が重要な課題となってきている。

【０００３】従来のシミュレーション方式には、イベン
トと呼ぶ回路中の信号値変化を回路の入力からその伝播
先へ順次トレースして回路状態の変化を計算するイベン
ト駆動方式と、クロック信号を基準として、クロック信
号の信号値遷移と同期して回路の全状態変化を計算する
サイクルベース方式とがある。シミュレーション処理速
度の観点からみると、クロック信号を設ける同期回路設
計が主流となっているため、サイクルベース方式の方が
一般に高速となる。イベント駆動方式では、イベントを
トレースするため付加処理を行うが、回路の一部にのみ
信号値変化がおきる回路動作をシミュレートする際は、
イベントによって選択した回路の一部の動作のみを計算
することとなり、効率的である。また、イベント駆動方
式では非同期動作のシミュレーションが可能である。し
かし、クロック信号に同期して回路全体に一斉に信号値
の変化が起きる同期回路のシミュレーションでは、イベ
ントの処理がオーバヘッドとなるため、サイクルベース
方式の方が高速である。

【０００４】以上のように同期回路のシミュレーション
高速化には、サイクルベース方式が有効であるが、大規
模なシステムＬＳＩのシミュレーションでは、システム
ＬＳＩを構成する機能モジュールごとにシミュレーショ
ン方式を指定して１チップのシミュレーションを行う装
置及び方法がある。この主な理由は、システムＬＳＩを
構成する機能モジュールが、複数の異なるクロック信号
で動作したり、非同期に動作するメモリや入出力回路部
を含むためである。

【０００５】システムＬＳＩの１チップシミュレーショ
ンでは、すべての機能モジュールが均等に動作すること
は少なく、特定の機能モジュールのみが活発に動作し、
他のモジュールはほとんど動作しない場合が多い。シミ
ュレーションの高速化を考える場合、活発に動作し、イ
ベントが多く発生する機能モジュールのシミュレーショ
ンにはサイクルベース方式を用い、イベントの発生しな
い機能モジュールにはイベント駆動方式を用いるのが有
効である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
システムＬＳＩのシミュレーション装置、あるいはシミ
ュレーション方法には、機能モジュール単位で適切なシ
ミュレーション方式を選択するための定量的な判断基準
を得る手段がないという問題点を有していた。すなわ
ち、シミュレーションを実行する設計者は、シミュレー
ション方式選択に当たり、設計回路やテストパターンの
仕様等に基づいて推測による判断しか行うことしかでき
ず、結果として不適切なシミュレーション方式を選択し
た場合には、シミュレーションに長大な処理時間を要す
るという問題があった。

【０００７】また、回路の長期間の複雑な動作をシミュ
レーションする場合は、シミュレーション当初は活発に
動作していた機能モジュールが、途中で停止する、もし
くはほとんど動作していない状態に遷移することが想定
される。例えば、低消費電力化を目的として、動作モー
ドに応じて特定機能モジュールのクロック供給を停止す
る回路のシミュレーション等が挙げられる。このような
回路のクロック供給から停止に至る動作のシミュレーシ
ョンを、シミュレーション方式を組み合わせて高速に実
施するには、シミュレーション中に機能モジュールの動
作状況、すなわちイベントの発生状況に応じて、個々の
機能モジュールのシミュレーション方式を変更する必要
がある。しかしながら、従来の技術では、定量的な基準
に基づいて、個々の機能モジュールに対して選択したシ
ミュレーション方式をシミュレーション途中に自動的に
変更する手段がなく、高速なシミュレーションを実行で
きないという問題があった。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑み、機能モジュー
ル単位で適切なシミュレーション方式を判定、選択し、
高速なＬＳＩシミュレーションを可能とするシミュレー
ション装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明にかかるシミュレーション装置では、所望の
テストベクタを用いたシミュレーションを実行する前
に、試験用に指定された小規模のテストベクタによるシ
ミュレーションを行い、被シミュレーションＬＳＩの各
機能モジュールのイベント発生状況を基に適用するシミ
ュレーション方式を判定する。試験用に指定された小規
模のテストベクタを第１のテストベクタ、所望のテスト
ベクタを第２のテストベクタとする。

【００１０】本発明にかかるシミュレーション装置で
は、第１のテストベクタを用いたＬＳＩ動作のシミュレ
ーションにおいて、ＬＳＩを構成する各機能モジュール
に発生するイベント数を計数して各機能モジュールのシ
ミュレーション方式を選択する指標値を算出する手段
と、選択指標値に基づいて、各機能モジュールのシミュ
レーション方式を複数のシミュレーション方式の中から
それぞれ一つ選択するシミュレーション方式選択手段
と、各機能モジュールごとに選択されたシミュレーショ
ン方式で第２のテストベクタを用いたＬＳＩ動作のシミ
ュレーションの実行を制御する制御手段を備えることを
特徴とする。

【００１１】かかる構成により、各機能モジュールで発
生するイベント数に基づいて算出される選択指標値によ
って、各機能モジュールごとに適切なシミュレーション
手段を選択することが可能となり、より高速なシミュレ
ーションを実行することが可能となる。

【００１２】また、本発明にかかるシミュレーション装
置では、複数のシミュレーション方式が、機能モジュー
ルをクロック信号サイクルでシミュレーションするサイ
クルシミュレーション方式と、機能モジュールをイベン
ト駆動でシミュレーションするイベント駆動シミュレー
ション方式を含むことが好ましい。代表的なシミュレー
ション方式だからである。

【００１３】また、本発明にかかるシミュレーション装
置では、選択指標値を計数されたイベント数とすること
が好ましい。イベント数の大小によって、代表的なサイ
クルシミュレーション方式とイベント駆動シミュレーシ
ョン方式を切り替えることで、シミュレーション実行の
高速化を図ることができるからである。

【００１４】また、本発明にかかるシミュレーション装
置では、選択指標値を、計数されたイベント数を機能モ
ジュールの回路規模・シミュレーション単位時間数の積
で除したイベント発生率とすることがより好ましい。イ
ベント発生率の大小によって各機能モジュールごとに適
切なシミュレーション手段を選択するため、機能モジュ
ールの規模やシミュレーション時間と比較した回路の動
作状況も判別することができ、より適切なシミュレーシ
ョン手段を選択することができ、全体として高速なシミ
ュレーションを実行することが可能となるからである。

【００１５】また、本発明にかかるシミュレーション装
置では、制御手段は、所定の期間経過後に第２のテスト
ベクタを用いたシミュレーションを一時停止させて、選
択指標値を再度算出させ、該選択指標値に基づいて各機
能モジュールのシミュレーション方式をそれぞれ複数の
シミュレーション方式の中から一つ選択し、一時停止の
状態から第２のテストベクタを用いたＬＳＩ動作のシミ
ュレーションの再実行を制御することが好ましい。

【００１６】かかる構成により、所定時間経過後にシミ
ュレーションを実行するごとに、その時点での被シミュ
レーションＬＳＩの動作状態に基づいて各機能モジュー
ルの選択指標値を再計算し、シミュレーション方式の再
選択を行うため、回路の長期間の複雑な動作をシミュレ
ーションする場合において動作状態が極端に変化して
も、かかる動作状況の変化に追随して最適なシミュレー
ション方式を適用することが可能となるからである。

【００１７】また、本発明にかかるシミュレーション装
置では、選択指標値算出手段は、イベント数を入力信号
についてのみ計数することが好ましい。入力信号のみを
観測すれば足りることから、第１のテストベクタを用い
たシミュレーションをより高速で行うことができるから
である。

【００１８】また、本発明にかかるシミュレーション装
置では、選択値算出手段は、イベント数をクロック信号
についてのみ計数することが好ましい。クロック信号の
みを観測すれば足りることから、第１のテストベクタを
用いたシミュレーションをさらに高速で行うことができ
るからである。

【００１９】次に、本発明にかかるコンピュータに実行
させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体は、第１のテストベクタを用いたＬＳＩ動作
のシミュレーションにおいて、ＬＳＩを構成する各機能
モジュールに発生するイベント数を計数して各機能モジ
ュールのシミュレーション方式を選択する指標値を算出
するステップと、選択指標値に基づいて、各機能モジュ
ールのシミュレーション方式を複数のシミュレーション
方式の中からそれぞれ一つ選択するステップと、各機能
モジュールごとに選択されたシミュレーション方式で第
２のテストベクタを用いたＬＳＩ動作のシミュレーショ
ンを行うステップを含むことを特徴とする。

【００２０】かかる構成により、コンピュータ上へ当該
プログラムをロードさせ実行することで、各機能モジュ
ールで発生するイベント数に基づいて算出される選択指
標値によって、各機能モジュールごとに適切なシミュレ
ーション手段を選択することができ、より高速なシミュ
レーションを実行することが可能となるシミュレーショ
ン装置が実現できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００２２】（実施の形態１）図1は本発明の実施の形
態１にかかるシミュレーション装置の構成図を示す。ハ
ードウェア記述言語で記述されたＬＳＩ回路設計結果と
テストベクタを入力してＬＳＩシミュレーションを行う
シミュレーション手段１は、イベント駆動方式でハード
ウェア記述をコンパイルしてシミュレーションを実行す
るイベント駆動シミュレーション手段１１と、サイクル
ベース方式でハードウェア記述をコンパイルしてシミュ
レーション実行するサイクルシミュレーション手段１２
から構成される。

【００２３】なお、シミュレーション手段１には、イベ
ント駆動シミュレーション手段１１、サイクルシミュレ
ーション手段１２以外の異なるシミュレーション手段を
複数備える構成も可能である。例えば、イベント駆動方
式とサイクルベース方式を融合した混合シミュレーショ
ン方式等が考えられる。

【００２４】さらにシミュレーション手段１には、入力
されるＬＳＩ、1チップのハードウェア記述を機能モジ
ュールごとにイベント駆動シミュレーション手段１１と
サイクルシミュレーション手段１２に振り分ける選択手
段１３とＬＳＩ１チップのシミュレーションを実行する
際、イベント駆動シミュレーション手段とサイクルシミ
ュレーション手段によるシミュレーションの同期と各々
に振り分けられた機能モジュール間の信号の伝播を制御
する統合シミュレーション制御手段１４を備える。これ
らは従来のソフトウェアシミュレータと同様の技術によ
って実現される。

【００２５】シミュレーション手段１のシミュレーショ
ン結果から各機能モジュールで発生したイベント数をカ
ウントするイベント計数手段２は、機能モジュール内に
おけるすべての信号線の観測結果について、各々の信号
で起きた信号値の変化をカウントし、これを各々の信号
のイベント数とし、全信号のイベント数の総和を求め
る。３は、シミュレーションの実行を制御する制御手段
である。４は、被シミュレーションＬＳＩ回路のハード
ウェア記述、５は第１のテストベクタ、６は第２のテス
トベクタである。７は、第１のテストベクタを用いたシ
ミュレーションの観測結果、８は第２のテストベクタを
用いたシミュレーションの観測結果である。

【００２６】第１のテストベクタは、被シミュレーショ
ン回路４のシミュレーションに用い、被シミュレーショ
ン回路４の入力信号に与える信号である。なお、本実施
の形態１では、第１のテストベクタは被シミュレーショ
ン回路４を構成する各機能モジュールの個々へ与える複
数のテストベクタの集合として設定することも可能であ
る。また、個別に第１のテストベクタを用意する手間を
省き、第１のテストベクタとして、第２のテストベクタ
の一部を利用するよう構成、制御する実施の形態も実現
できる。

【００２７】次に図1の制御手段３によるシミュレーシ
ョン制御の流れについて図２を用いて説明する。図２に
おいて、第１のステップＳ１では、第１のテストベクタ
を用いてシミュレーションを行い、各機能モジュールに
発生するイベント数を計数する。第２のステップＳ２で
は、第１のステップＳ１で計数したイベント数を基準に
各機能モジュールのシミュレーション手段を選択し、第
２のテストベクタを用いてシミュレーションを行う。第
１のステップＳ１では、ステップＳ１１において入力の
全てのハードウェア記述された機能モジュールについて
図１のイベント駆動シミュレーション手段１１を用い、
かつ各々の機能モジュールにおける全信号線の信号値変
化を観測する設定でシミュレーションを実行し、観測結
果を残す。次にステップＳ１２において、各機能モジュ
ール毎にその信号線上のイベント数をカウントし、さら
に総和を求める。

【００２８】次に第２のステップＳ２では、ステップＳ
２１で各機能モジュールごとにシミュレーション手段を
選択する。個々の機能モジュールに対する処理の詳細な
流れを図３に示す。図３において、ステップＳ２１１で
機能モジュールのイベント計数値とイベント数基準値を
入力し、ステップＳ２１２でこれらを比較し、ステップ
Ｓ２１３では、ステップＳ２１２で、イベント数基準値
より大きいイベント数が計数された機能モジュールに対
してサイクルシミュレーション手段１２を選択し、ステ
ップＳ２１４で他の機能モジュールについてイベント駆
動シミュレーション手段１１を選択する。図２のステッ
プＳ２２ではイベント駆動シミュレーション手段１１及
びサイクルシミュレーション手段１２による統合シミュ
レーションを実行する。

【００２９】次に本実施の形態１の動作を具体例に基づ
いて説明する。図４は被シミュレーションＬＳＩのハー
ドウェア記述４の構成例を示す図である。図４のハード
ウェア記述４は4つの機能モジュールＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄか
ら構成される。さらに図4の機能モジュールＡは、フリ
ップフロップとＡＮＤゲートから構成されている。図４
のハードウェア記述されたＬＳＩは、４本の入力線４
１、４２、４３、４４を持ち、これらに対して、第１及
び第２のテストベクタが用意される。第１のテストベク
タは、図４の各機能モジュールのイベント数を計数する
ための比較的短いベクタであり、第２のテストベクタは
本来目的とする大規模な設計検証用ベクタである。

【００３０】なお、本動作例の被シミュレーション回路
では、説明のため極めて小規模な機能モジュールを用い
た構成を示した。実際の被シミュレーション回路として
は、マイクロコントローラ、ＭＰＥＧ等の画像圧縮処理
回路、リードソロモン符号等の符号化復号化処理回路ク
ラスの機能モジュールから構成される大規模なシステム
ＬＳＩを想定し、本実施の形態１は、こうした大規模回
路のシミュレーションにも適用できる。

【００３１】ここでは、第１のテストベクタでは、１０
００クロックサイクル程度のパターンを与える。これに
対して第２のテストベクタは１０万クロックサイクルか
ら１００万クロックサイクルのパターンを与える。な
お、図４の信号４４はクロック信号である。図４の回
路、第１のテストベクタに対して、まずイベント駆動シ
ミュレーション手段１１を用いたシミュレーションを実
行する（第１のステップＳ１）。この時、各機能モジュ
ールＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのすべての信号を観測すべくトレー
スを取る。機能モジュールＡの場合は、図４の信号４５
から信号４１３までのトレースを取得する。シミュレー
ションを実行し、観測結果から、機能モジュールごとに
各々のすべての信号のイベント数、すなわち信号値の変
化回数を計算する。機能モジュールＡに対するイベント
カウント結果を図５のテーブルに示す。図５のテーブル
から、全信号のイベント数を合計して、機能モジュール
Ａのイベント計数値は３６５０となる。同様に各機能モ
ジュールＢ、Ｃ、Ｄのイベント計数値が、順に４００
０、１９００、２００とカウントされるとする。

【００３２】次に、機能モジュールのイベント数を基準
にシミュレーション方式を選択し、第２のテストベクタ
を用いたシミュレーションを実行する（第２のステップ
Ｓ２）。イベント数基準値を２０００として与える。イ
ベント計数値とイベント数基準値を基にシミュレーショ
ン手段が選択する。機能モジュールＡの場合、イベント
計数値が３６５０となるので、イベント数基準値２００
０より大きいのでサイクルシミュレーション手段を選択
する。同様に機能モジュールＢにはサイクルシミュレー
ション手段を選択し、機能モジュールＣ、Ｄではイベン
ト数基準値より小さいのでイベント駆動シミュレーショ
ン手段を選択する。

【００３３】以上の構成及び手順により、第１のステッ
プにおける短いテストベクタを用いたイベント駆動方式
のシミュレーションによって、イベントの多く発生する
機能モジュールとイベントの発生の少ない機能モジュー
ルを判定して、前者にはサイクルベース方式のシミュレ
ーションを実行し、後者にはイベント駆動方式のシミュ
レーションを自動的に適用することができる。これによ
って、大規模なシステムＬＳＩのシミュレーションにお
いても、設計者は回路動作やテストベクタの特徴を詳細
に調べる必要なく、適切なシミュレーション方式の組み
合わせにより、より短い時間でシミュレーションを実行
できる。

【００３４】なお、図２の第１のステップＳ１における
イベント数の計数を機能モジュールの入力信号に限定す
る実施の形態が考えられる。この際の実施の構成、手順
は同様となるが、観測点を入力信号に限定するため、第
１ステップでのシミュレーションを高速に行い、イベン
トをカウントするための観測結果が要するデータ領域を
削減できる。

【００３５】さらに図２の第１のステップＳ１における
イベント数の計数を機能モジュールのクロック入力信号
に限定する実施の形態が考えられる。この際の実施の構
成、手順は同様となる。この実施の形態では、上記の実
施の形態と比べ、さらに第１のステップＳ１でのシミュ
レーションを高速に行い、イベントをカウントするため
の観測結果が要するデータ領域を削減でき、第２のステ
ップＳ２のシミュレーションでは、クロック信号の供給
・停止に応じてシミュレーション方式が切り替えられ、
クロック信号供給の場合は、サイクルシミュレーション
を適用し、クロック信号停止の場合はイベント駆動シミ
ュレーションを適用することができる。

【００３６】（実施の形態２）図６は本発明の実施の形
態２にかかるシミュレーション装置の構成図を示す。図
６は、図１のイベント計数手段２に替えてイベント発生
率計算手段９を備えた構成をとる。イベント発生率計算
手段９は、シミュレーション手段１のシミュレーション
結果から、各機能モジュールでのイベント発生率を計算
する。イベント発生率計算手段９は、機能モジュール内
における全ての信号線の観測結果について、各々の信号
で起きた信号値の変化をカウントし、これを各々の信号
のイベント数とする。この値を（全信号線数）×（第１
のテストベクタのシミュレーション単位時間数）で割っ
た値をイベント発生率とする。

【００３７】次に図６の制御手段１０によるシミュレー
ション制御の流れについて図７を用いて説明する。図７
における第１のステップＳ１では、第１のテストベクタ
を用いてシミュレーションを行い、各機能モジュールに
発生するイベントの発生率を計算する。図７における第
２のステップＳ２では第１のステップＳ１で計算したイ
ベント発生率を基準に各機能モジュールのシミュレーシ
ョン手段を選択し、第２のテストベクタを用いてシミュ
レーションを行う。第１のステップＳ１におけるステッ
プＳ１１では、入力の全てのハードウェア記述された機
能モジュールについて図６のイベント駆動シミュレーシ
ョン手段１１を用い、かつ各々の機能モジュールにおけ
る全信号線の信号値変化を観測する設定でシミュレーシ
ョンを実行し、観測結果を残す。次にステップＳ１２に
おいて、各機能モジュール毎にその信号線上のイベント
数をカウントし、さらにイベント発生率を求める。

【００３８】次に第２のステップＳ２では、ステップＳ
２１で各機能モジュール毎にシミュレーション手段を選
択する。個々の機能モジュールに対する処理の詳細な流
れを図８に示す。図８において、ステップＳ２１１で機
能モジュールのイベント発生率とイベント発生率基準値
を入力し、ステップＳ２１２でこれらを比較し、ステッ
プＳ２１３では、ステップＳ２１２で、イベント発生率
基準値より大きいイベント発生率であると計算された機
能モジュールに対してサイクルシミュレーション手段１
２を選択し、ステップＳ２１４で他の機能モジュールに
ついてイベント駆動シミュレーション手段１１を選択す
る。図７のステップＳ２２ではイベント駆動シミュレー
ション手段１１及びサイクルシミュレーション手段１２
による統合シミュレーションを実行する。

【００３９】次に本実施の形態２の動作を図４の具体例
に基づいて説明する。ここでは、機能モジュールＡにお
けるイベント発生率の計算の処理を示す。以下の処理は
実施の形態１と同様である。

【００４０】第１のステップで、図４の回路について第
１のテストベクタを用いたシミュレーションを実行し、
機能モジュールＡの観測結果として、図５の表と同様の
イベント数がカウントされたとする。機能モジュールＡ
の全信号のイベント数を合計して、機能モジュールＡの
イベント計数値は３６５０となる。次に１０００サイク
ル数の第１のテストベクタのシミュレーション単位時間
数を１０００とする（1サイクルを１シミュレーション
時間単位とする）。機能モジュールＡの全信号数は１３
であるので、イベント発生率は、３６５０÷（１３×１
０００）＝０．２８＝２８％と計算する。この場合、第
２のステップでのイベント発生率基準値を３０％と指定
すると、機能モジュールＡのシミュレーション手段に
は、イベント駆動シミュレーション手段が選択される。

【００４１】以上の構成及び手順により、第１ステップ
における短いテストベクタを用いたイベント駆動方式の
シミュレーションによって、イベントの発生率の高い機
能モジュールとイベントの発生率の低い機能モジュール
とを判別して、前者にはサイクルベース方式のシミュレ
ーションを実行し、後者にはイベント駆動方式のシミュ
レーションを自動的に適用することが可能となる。特に
イベント発生率により判別することにより、機能モジュ
ールの規模やシミュレーション時間と比較した回路の動
作状況を判定できる。大規模な機能モジュールの場合
や、サイクル数が比較的多いテストベクタを用いた場
合、イベント数が多くとも実際は回路の一部のみが動作
している場合がある。この際には、本実施の形態では、
シミュレーション速度上有利なイベント駆動方式を選択
できる。

【００４２】これによって、大規模なシステムＬＳＩの
シミュレーションにおいても、設計者は回路動作やテス
トベクタの特徴を詳細に調べる必要なく、適切なシミュ
レーション方式の組み合わせにより、より短い時間でシ
ミュレーションを実行できる。

【００４３】なお、図７の第１のステップＳ１における
イベント発生率の計算を機能モジュールの入力信号に限
定する実施の形態が考えられる。この際の実施の構成、
手順は同様となるが、観測点を入力信号に限定するた
め、第１ステップでのシミュレーションを高速に行い、
イベントをカウントするための観測結果が要するデータ
領域を削減することも可能となる。

【００４４】さらに図７の第１のステップＳ１における
イベント発生率の計算を機能モジュールのクロック入力
信号に限定する実施の形態が考えられる。この際の実施
の構成、手順は同様となる。かかる実施の形態では、上
記の実施の形態と比べ、さらに第１のステップＳ１での
シミュレーションを高速に行い、イベントをカウントす
るための観測結果が要するデータ領域を削減でき、第２
のステップＳ２のシミュレーションでは、クロック信号
の供給・停止に応じてシミュレーション方式を切り替え
ることが可能となる。

【００４５】（実施の形態３）本実施の形態３では、被
シミュレーション回路の長期間の複雑な動作をシミュレ
ーションする場合において、被シミュレーション回路を
構成する個々の機能モジュールの動作状況、すなわちイ
ベント発生状況に応じて、個々の機能モジュールのシミ
ュレーション方式をシミュレーション途中に変更し、高
速なシミュレーションの実行を可能とすることを目的と
する。

【００４６】本実施の形態３では、シミュレーション実
行中、定期的に、かつ一定期間機能モジュールのイベン
ト発生状況を観測し、必要に応じてシミュレーション方
式を変更することによって、前記目的を達成する。この
際、シミュレーションを実行する設計者は、シミュレー
ション実行中にイベント発生状況を観測する時間間隔
を、再評価間隔としてナノ時間単位等で指定し、また個
々の機能モジュールのイベント発生状況を観測する期間
を評価時間として、同じくナノ時間単位等で指定する。

【００４７】図９は本発明の実施の形態３にかかるシミ
ュレーション装置の構成図を示す。図９は、図６の１０
の制御手段に替えて新たな制御手段１０１を備えた構成
をとる。制御手段１０１では、シミュレーション手段１
の統合シミュレーション手段が管理するシミュレーショ
ン時間を監視しながら、シミュレーションの実行・停止
の制御を行う。

【００４８】次に図９の制御手段１０１によるシミュレ
ーション制御の流れについて図１０を用いて説明する。
図１０における第１のステップＳ１では、第１のテスト
ベクタを用いてシミュレーションを行い、各機能モジュ
ールに発生するイベントの発生率を計算する。図１０に
おける第２のステップＳ２では第１のステップＳ１で計
算したイベント発生率を基準に各機能モジュールのシミ
ュレーション手段を選択し、第２のテストベクタを用い
てシミュレーションを行う。第１のステップＳ１におけ
るステップＳ１１では、入力の全てのハードウェア記述
された機能モジュールについて図９のイベント駆動シミ
ュレーション手段１１を用い、かつ各々の機能モジュー
ルにおける全信号線の信号値変化を観測する設定でシミ
ュレーションを実行し、観測結果を残す。次にステップ
Ｓ１２において、各機能モジュールごとにその信号線上
のイベント数をカウントし、さらにイベント発生率を求
める。

【００４９】次に第２のステップＳ２では、ステップＳ
２１で各機能モジュール毎にシミュレーション手段を選
択する。ステップＳ２１での個々の機能モジュールに対
する処理の詳細な流れは図８の説明と同様である。

【００５０】図１０におけるステップＳ２２ではイベン
ト駆動シミュレーション手段１１及びサイクルシミュレ
ーション手段１２による統合シミュレーションを実行す
る。ステップＳ２２の詳細な処理の流れについて図１１
を用いて説明する。まず、図１１におけるステップＳ２
２１では、イベント発生率を再計算するまでのシミュレ
ーション時間間隔を示す再評価間隔とイベント発生率を
計算するためのシミュレーション時間を示す評価時間を
入力する。続いて統合シミュレーションを実行（ステッ
プＳ２２２）し、この間制御手段１０１は、シミュレー
ション時間の経過を監視（ステップＳ２２３）し、再評
価間隔分のシミュレーション時間が経過すると（ステッ
プＳ２２４）、統合シミュレーションを一時停止し、被
シミュレーションＬＳＩの動作状態をすべてバックアッ
プする（ステップＳ２２５）。次に被シミュレーション
ＬＳＩのすべての信号に対するトレースを取得し（ステ
ップＳ２２６）、イベント駆動シミュレーション手段１
１を用いてシミュレーションを実行する（ステップＳ２
２７）。ステップＳ２２７のシミュレーション実行で
は、ステップＳ２２５でバックアップされた動作状態を
アップロードし、ステップＳ２２１で入力した評価時間
分のシミュレーションを実行する。シミュレーションが
終了するとステップＳ２２８で、被シミュレーションＬ
ＳＩの各機能モジュールのイベント発生率を図１０のス
テップＳ１２と同様に計算し、ステップＳ２２９で各機
能モジュールに対するシミュレーション手段の再選択を
行う。ステップＳ２２９も図１０におけるステップＳ２
１と同様に行う。続いてステップＳ２２１に戻り、統合
シミュレーションを再実行する。２度目以降の統合シミ
ュレーションの実行ではバックアップされた動作状態を
アップロードした上で実行する。以上の図１１の処理を
第２のテストベクタを用いたシミュレーションを完了す
るまで行う。

【００５１】次に本実施の形態３の動作を図４の具体例
に基づいて説明する。図４に示す被シミュレーションＬ
ＳＩを構成する4つの機能モジュールのうち、機能モジ
ュールＡに対する本実施の形態３でのシミュレーション
手段選択の例のタイムチャートを図１２に示す。図１２
の例では、第２のテストベクタで３０Ｋ（ｎｓｅｃ）の
シミュレーションを実行する例を示しており、第１のテ
ストベクタによるシミュレーション時間は、１Ｋ（ｎｓ
ｅｃ）である。また、再評価間隔は、１０Ｋ（ｎｓｅ
ｃ）、再評価時の評価時間は１Ｋ（ｎｓｅｃ）である。
まず、図１２における期間２２０１では、第１のテスト
ベクタを用いて、イベント駆動シミュレーションを実行
する。この結果、機能モジュールＡのイベント発生率を
求め、シミュレーション方式の選択を決定し、期間２２
０２が経過する１０Ｋ（ｎｓｅｃ）までは、機能モジュ
ールＡに対して第２のテストベクタを用いてサイクルシ
ミュレーションを実行する。再評価間隔１０Ｋ（ｎｓｅ
ｃ）が経過すると、シミュレーション方式を切り替え、
期間２２０３において機能モジュールＡに対して１Ｋ
（ｎｓｅｃ）だけイベント駆動シミュレーションを実行
し、イベント発生率を再評価する。この結果、イベント
駆動方式が選択され、期間２２０４である１０Ｋ（ｎｓ
ｅｃ）から２０Ｋ（ｎｓｅｃ）までイベント駆動シミュ
レーションを実行する。期間２２０５では、同様に機能
モジュールＡを１Ｋ（ｎｓｅｃ）だけイベント駆動方式
でシミュレーションし、イベント発生率を再評価する。
この結果、サイクルベース方式を選択し、期間２２０６
である２０Ｋ（ｎｓｅｃ）から３０Ｋ（ｎｓｅｃ）まで
サイクルシミュレーションを実行する。

【００５２】以上の構成及び手順により、第１のステッ
プにおける短いテストベクタを用いたイベント駆動方式
のシミュレーションによって、イベントの発生率の高い
機能モジュールとイベントの発生率の低い機能モジュー
ルとを判別して、前者にはサイクルベース方式のシミュ
レーションを実行し、後者にはイベント駆動方式のシミ
ュレーションを自動的に適用することができる。

【００５３】さらに所定時間経過後に被シミュレーショ
ンＬＳＩの動作状態に基づいて各機能モジュールにおけ
る選択指標値を再計算し、シミュレーション方式の再選
択を行うため、回路の長期間の複雑な動作をシミュレー
ションする場合において動作状態が極端に変化しても、
かかる動作状況の変化に追随して最適なシミュレーショ
ン方式を適用することが可能となる。例えば、シミュレ
ーション中にクロック信号が停止するような機能モジュ
ールがあると、サイクルシミュレーションからイベント
シミュレーションへの切り替えが自動的に行われる。

【００５４】なお、シミュレーションを実行する設計者
は、再評価間隔をシミュレーション時の回路動作シナリ
オに応じて被シミュレーション回路の動作モード等の変
化が予想される時間間隔を設定する。また、同じく評価
時間を平均的なイベント発生状況を観測するのに十分な
時間で設定する。これら再評価間隔及び評価時間の設定
に関わらず、同一のシミュレーション結果が得られる。
一方、再評価間隔及び評価時間によって、シミュレーシ
ョン時間が左右されるので、これを調節することによっ
て、より高速なシミュレーションを実行することができ
る。

【００５５】これによって、大規模なシステムＬＳＩの
シミュレーションにおいても、設計者は回路動作やテス
トベクタの特徴を詳細に調べる必要なく、適切なシミュ
レーション方式の組み合わせにより、より短い時間でシ
ミュレーションを実行できる。

【００５６】なお、図１１のステップＳ２２８における
イベント発生率の計算を機能モジュールのクロック入力
信号に限定する実施の形態が考えられる。この際の実施
の構成、手順は同様となる。この実施の形態では、上記
の実施の形態に比べ、図１１のステップＳ２２７におけ
るイベント発生率の再計算を目的としたイベント駆動シ
ミュレーションを高速に行い、イベントをカウントする
ための観測結果が要するデータ領域を削減することも可
能となる。

【００５７】なお、本発明の実施の形態にかかるシミュ
レーション装置を実現するプログラムを記憶した記録媒
体は、図１３に示す記録媒体の例に示すように、ＣＤ−
ＲＯＭやフロッピーディスク等の可搬型記録媒体だけで
なく、通信回線の先に備えられた他の記憶装置や、コン
ピュータのハードディスクやＲＡＭ等の記録媒体のいず
れでも良く、プログラム実行時には、プログラムはロー
ディングされ、主メモリ上で実行される。

【００５８】また、本発明の実施の形態にかかるシミュ
レーション装置により計測されたイベント発生数等を記
録した記録媒体も、図１３に示す記録媒体の例に示すよ
うに、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスク等の可搬型記
録媒体だけでなく、通信回線の先に備えられた他の記憶
装置や、コンピュータのハードディスクやＲＡＭ等の記
録媒体のいずれでも良く、例えば本発明にかかるシミュ
レーション装置を利用する際にコンピュータにより読み
取られる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１のス
テップにおける短いテストベクタを用いたイベント駆動
方式のシミュレーションによって、イベントが多く発生
してモジュール全体が活発に動作する機能モジュール
と、イベントの発生が少なくモジュールの一部のみが動
作する機能モジュールとを判別して、前者にはサイクル
ベース方式のシミュレーションを、後者にはイベント駆
動方式のシミュレーションを、各々自動的に適用するこ
とができる。これによって、大規模なシステムＬＳＩの
シミュレーションにおいても、設計者は回路動作やテス
トベクタの特徴を詳細に調べる必要なく、適切なシミュ
レーション方式の組み合わせができ、より短い時間でシ
ミュレーションを実行することが可能となる。

【００６０】また、ＬＳＩシミュレーション中にクロッ
ク信号の停止などの各機能モジュールの動作状況が変化
する場合にも、これに追随して適切なシミュレーション
方式を割り当てることが可能となり、大規模なＬＳＩの
複雑な動作のシミュレーションも含めて効率良く処理を
実行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１にかかるシミュレーシ
ョン装置の構成図

【図２】 本発明の実施の形態１にかかるシミュレーシ
ョン装置のシミュレーション制御の流れ図

【図３】 本発明の実施の形態１にかかるシミュレーシ
ョン装置のシミュレーション制御の流れ図

【図４】 本発明の実施の形態１にかかるシミュレーシ
ョン装置の動作説明に用いるＬＳＩの回路例を示す図

【図５】 本発明の実施の形態１にかかるシミュレーシ
ョン装置の動作説明でのイベント数計数結果例を示す図

【図６】 本発明の実施の形態２にかかるシミュレーシ
ョン装置の構成図

【図７】 本発明の実施の形態２にかかるシミュレーシ
ョン装置のシミュレーション制御の流れ図

【図８】 本発明の実施の形態２にかかるシミュレーシ
ョン装置のシミュレーション制御の流れ図

【図９】 本発明の実施の形態３にかかるシミュレーシ
ョン装置の構成図

【図１０】 本発明の実施の形態３にかかるシミュレー
ション装置のシミュレーション制御の流れ図

【図１１】 本発明の実施の形態３にかかるシミュレー
ション装置のシミュレーション制御の流れ図

【図１２】 本発明の実施の形態３にかかるシミュレー
ション装置の動作説明に用いる制御タイミング例を示す
図

【図１３】 記録媒体の例示図

【符号の説明】

１ シミュレーション手段 ２ イベント計数手段 ３ 制御手段 ４ 被シミュレーションＬＳＩ回路のハードウェア記述 ５ 第１のテストベクタ ６ 第２のテストベクタ ７ 第１のテストベクタ用いたシミュレーションの観測
結果 ８ 第２のテストベクタ用いたシミュレーションの観測
結果 １１ イベント駆動シミュレーション手段 １２ サイクルシミュレーション手段 １３ 選択手段 １４ 統合シミュレーション制御手段 １３１ 回線先の記憶装置 １３２ ＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスク等の可搬型
記録媒体 １３２−１ ＣＤ−ＲＯＭ １３２−２ フロッピーディスク １３３ コンピュータ １３４ コンピュータ上のＲＡＭ／ハードディスク等の
記録媒体

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−73475（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−85810（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−12371（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−35990（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−314202（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50 G06F 17/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のテストベクタを用いたＬＳＩ動作
   のシミュレーションにおいて、前記ＬＳＩを構成する各
   機能モジュールに発生するイベント数を計数して前記各
   機能モジュールのシミュレーション方式を選択する指標
   値を算出する手段と、 前記選択指標値に基づいて、前記各機能モジュールのシ
   ミュレーション方式を複数の前記シミュレーション方式
   の中からそれぞれ一つ選択するシミュレーション方式選
   択手段と、 前記各機能モジュールごとに選択されたシミュレーショ
   ン方式で第２のテストベクタを用いたＬＳＩ動作のシミ
   ュレーションの実行を制御する制御手段を備えることを
   特徴としたシミュレーション装置。
2. 【請求項２】 前記複数のシミュレーション方式が、 前記機能モジュールをクロック信号サイクルでシミュレ
   ーションするサイクルシミュレーション方式と、 前記機能モジュールをイベント駆動でシミュレーション
   するイベント駆動シミュレーション方式を含む請求項１
   記載のシミュレーション装置。
3. 【請求項３】 前記選択指標値を計数された前記イベン
   ト数とする請求項１記載のシミュレーション装置。
4. 【請求項４】 前記選択指標値を、計数された前記イベ
   ント数を機能モジュールの回路規模・シミュレーション
   単位時間数の積で除したイベント発生率とする請求項１
   記載のシミュレーション装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、所定の期間経過後に前
   記第２のテストベクタを用いたシミュレーションを一時
   停止させて、前記選択指標値を再度算出させ、該選択指
   標値に基づいて前記各機能モジュールのシミュレーショ
   ン方式をそれぞれ前記複数のシミュレーション方式の中
   から一つ選択し、一時停止の状態から第２のテストベク
   タを用いたＬＳＩ動作のシミュレーションの再実行を制
   御する請求項１記載のシミュレーション装置。
6. 【請求項６】 前記選択指標値算出手段は、前記イベン
   ト数を入力信号についてのみ計数する請求項５記載のシ
   ミュレーション装置。
7. 【請求項７】 前記選択値算出手段は、前記イベント数
   をクロック信号についてのみ計数する請求項５記載のシ
   ミュレーション装置。
8. 【請求項８】 第１のテストベクタを用いたＬＳＩ動作
   のシミュレーションにおいて、前記ＬＳＩを構成する各
   機能モジュールに発生するイベント数を計数して前記各
   機能モジュールのシミュレーション方式を選択する指標
   値を算出するステップと、 前記選択指標値に基づいて、前記各機能モジュールのシ
   ミュレーション方式を複数の前記シミュレーション方式
   の中からそれぞれ一つ選択するステップと、 前記各機能モジュールごとに選択されたシミュレーショ
   ン方式で第２のテストベクタを用いたＬＳＩ動作のシミ
   ュレーションを行うステップを含むことを特徴としたコ
   ンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュ
   ータ読み取り可能な記録媒体。