Detail předmětu

Funkční verifikace číslicových systémů

FIT-FVSAk. rok: 2022/2023

Aktuální důležitost funkční verifikace. Specifikace požadavků a verifikační plán. Simulace a příprava testovacích prostředí. Funkční verifikace a její metody (generování pseudo-náhodných verifikačních stimulů, verifikace řízená pokrytím, verifikace založená na tvrzeních, samokontrolní mechanismy). Verifikační metodiky a jazyk SystemVerilog. Reportování a oprava nalezených chyb. Emulace a FPGA prototypování. Validace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Výsledky učení předmětu

Student zná základní techniky funkční verifikace číslicových systémů: simulaci, funkční verifikaci a její metody, emulaci a prototypování. Umí analyzovat zdrojové kódy a výstupy nástrojů pro funkční verifikaci, umí lokalizovat chyby a zařídit jejich opravu. Umí vytvářet základní verifikační prostředí v jazyku SystemVerilog podle aktuálních metodik (UVM) pro funkční verifikaci. Získal znalosti, které jsou značnou výhodou při práci v oblasti návrhu číslicových obvodů.

Prerekvizity

Základy návrhu číslicových systémů, základy programování.

Způsob a kritéria hodnocení

Účast na laboratorních cvičeních a vypracování projektu v předepsaném termínu.

Osnovy výuky

  1. Motivace a historie verifikace
  2. Verifikace založená na simulaci
  3. Funkční verifikace: Úvod
  4. Metodiky tvorby verifikačních prostředí
  5. Samo-kontrolní mechanizmy + LAB 1
  6. SystemVerilog: Datové typy a řízení, Generování stimulů + LAB 2
  7. Měření a analýza pokrytí + LAB 3
  8. Formální tvrzení
  9. Verifikace založena na formálních tvrzeních + LAB 4
  10. Register Abstraction Layer
  11. Přednáška hosta z praxe
  12. Ladění přímo na čipu
  13. Trendy v oblasti verifikace

Učební cíle

Získat přehled o funkční verifikaci číslicových systémů, pozornost se věnuje problematice přípravy testovacích prostředí (testbenchů), funkční verifikaci a emulaci. Získat praktické dovednosti s funkční verifikací číslicových systémů, které používají přední výrobci číslicových obvodů. Zvládnutí tvorby testovacích a verifikačních prostředí podle aktuálních a běžně používaných metodik (UVM). Zvládnutí poskytnutí přesných informací o objevených chybách, nebo jejich přímého odstranění.

Základní literatura

* Myer, A.: Principles of Functional Verification, Newnes, USA, 2003. ISBN: 0750676175. * Bergeron, J.: Writing Testbenches using SystemVerilog, Springer, USA, 2006. ISBN: 0387292217 * Spear, Ch., Tumbush, G., SystemVerilog for Verification: A Guide to Learning the Testbench Language Features, Springer, USA, 2012. ISBN: 1461407141. * Haque, F., Michelson, J., Khan, K.: The Art of Verification with SystemVerilog Assertions, Verification Central, USA, 2006. ISBN: 0971199418. 

Doporučená literatura

Amos, D., Lesea, A., Richter, R.: FPGA-Based Prototyping Methodology Manual: Best Practices in Design-For-Prototyping, Synopsys Press, USA,2011. ISBN: 1617300047.
Haque, F., Michelson, J., Khan, K.: The Art of Verification with SystemVerilog Assertions, Verification Central, USA, 2006. ISBN: 0971199418.
Myer, A.: Principles of Functional Verification, Newnes, USA, 2003. ISBN: 0750676175.
Přednáškové materiály v elektronické formě.
Spear, Ch., Tumbush, G., SystemVerilog for Verification: A Guide to Learning the Testbench Language Features, Springer, USA, 2012. ISBN: 1461407141.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBI , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MBS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MGM , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MIN , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MIS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MMM , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MPV , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MSK , 0 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NADE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NBIO , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NCPS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NGRI , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NHPC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NIDE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NISD , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NISY do 2020/21 , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NMAL , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NMAT , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NNET , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NSEC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NSEN , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NSPE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NVER , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NVIZ , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NISY , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NEMB do 2021/22 , 0 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.

Osnova

  1. Motivace a historie verifikace
  2. Verifikace založená na simulaci
  3. Funkční verifikace: Úvod
  4. Metodiky tvorby verifikačních prostředí
  5. Samo-kontrolní mechanizmy + LAB 1
  6. SystemVerilog: Datové typy a řízení, Generování stimulů + LAB 2
  7. Měření a analýza pokrytí + LAB 3
  8. Formální tvrzení
  9. Verifikace založena na formálních tvrzeních + LAB 4
  10. Register Abstraction Layer
  11. Přednáška hosta z praxe
  12. Ladění přímo na čipu
  13. Trendy v oblasti verifikace

Laboratorní cvičení

8 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.

Osnova

  1. Implementace referenčního modelu.
  2. Implementace verifikačních testů.
  3. Verifikace řízena pokrytím.
  4. Verifikace založena na formálních tvrzeních.

Projekt

18 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.

Osnova

Návrh a implementace verifikačního prostředí pro vybraný číslicový systém.