[发明专利]利用符号快速错误检测的硅后验证和调试

说明书

公开了用于验证集成电路的改进的方法和结构，特别是由其构造的片上系统。我们将根据本公开的方法和结构称为符号快速错误检测或符号QED。符号QED的说明性特征包括：1)适用于任何片上系统(SoC)设计，只要包含至少一个可编程处理器；2)广泛适用于处理器内核、加速器和非内核组件内的逻辑漏洞；3)不需要故障复现；4)漏洞定位期间不需要人工干预；5)不需要跟踪缓冲区；6)不需要断言；和7)使用称为“变化检测器”的硬件结构，仅引入小面积占用。符号QED展示了：1)在设计阶段嵌入“变化检测器”的系统的(和自动的)方法；2)快速错误检测(QED)测试，以较短的错误检测延迟和高覆盖率检测漏洞；和3)形式化技术，根据漏洞检测实现漏洞定位和生成最小漏洞跟踪。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年6月6日提交的美国临时专利申请序列号62/172,091的权益。

技术领域

本公开一般涉及集成电路(IC)，且更特别地涉及用于对包括片上系统(SoC)的集成电路进行有效的硅后验证和调试的方法和结构。

背景技术

正如本领域的技术人员将容易理解的那样，集成电路及构建于其上的系统的功能性和普遍性正以惊人的速度发展。因此，这种电路和系统已经对当代社会产生了深远的影响。鉴于它们的重要性，用于检验和/或验证这些电路和系统的方法和结构将为本领域带来受欢迎的补充。

发明内容

根据本公开的一方面，涉及用于检验、验证和调试集成电路及于其上构建的片上系统的改进的方法和结构推进了本领域的发展。

我们将根据本公开的方法和结构称为符号快速错误检测(Symbolic Quick ErrorDetection)或符号QED。符号QED的说明性特征包括：1)适用于任何片上系统(SoC)设计，只要包含至少一个可编程处理器(对于现有SoC来说该假设通常都是有效的)；2)广泛适用于处理器内核、加速器和非内核组件内的逻辑漏洞(bug)；3)不需要故障复现；4)漏洞定位期间不需要人工干预；5)不需要跟踪缓冲区；6)不需要断言(assertion)；和7)使用称为“变化检测器(change detector)”的硬件结构，仅引入小面积占用。

我们通过以下所述展示符号QED的有效性和实用性：1)符号QED能够在几个小时内(在OpenSPARC上少于7小时)正确自动地定位困难的逻辑漏洞，利用传统方法这需要花费数天或数周的时间来定位；2)对于每个检测到的漏洞，符号QED提供一组候选组件，代表该设计中漏洞的可能位置；3)对于每个检测到的漏洞，符号QED利用形式化分析自动生成最小漏洞跟踪；4)符号QED生成的漏洞跟踪比通过传统硅后技术生成的短6个数量级，比QED短5个数量级。

符号QED需要以下步骤协调进行：1)在设计阶段插入“变化检测器”的系统的(和自动的)方法；2)快速错误检测(QED)测试，以较短的错误检测延迟和高覆盖率检测漏洞；和3)形式化技术，根据漏洞检测实现漏洞定位和生成最小漏洞跟踪。

与现有技术的方法形成鲜明对比，符号QED在硅后验证和调试期间自动定位SoC中的逻辑漏洞，从而实现极快速错误检测和定位，有利地改进了调试和所得系统的性能以及显著的生产率和上市时间利益。

附图说明

通过参照附图可以实现对本公开更完整的理解，其中：

图1所示为根据本公开的一方面，示出符号QED的概览的示意性流程图；

图2所示为根据本公开的一方面，一种示例性的漏洞场景；

图3所示为根据本公开的一方面，示出说明性QED模块接口的示意性框图；

图4所示为根据本公开的一方面，说明性QED模块的伪代码列表；

图5(A)和5(B)所示为QED模块对图5(A)原始指令序列以及图5(B)根据本公开的一方面执行的实际指令的QED转换的说明性实例；