基于图论的多核SoC验证技术.docx

基于图论的多核SoC验证技术
基于图论的多核SoC验证技术
摘要：
多核SoC（SystemonChip）是当前集成电路设计的趋势之一。然而，由于多核SoC的复杂性和庞大的设计空间，验证多核SoC的正确性成为了一个巨大的挑战。本文提出了一种基于图论的多核SoC验证技术，通过建立SoC设计的图模型来描述SoC内各个核之间的连接关系和通信交互，从而实现了对多核SoC设计的完整验证。实验结果表明，该验证技术对于检测多核SoC中的错误和问题具有很高的准确性和效率。
1.引言
现代集成电路设计中，多核SoC已经成为了主流。多核SoC由多个处理核、存储器子系统、互联网络和外围设备等组成，具有高度集成和高性能的特点。然而，由于多核SoC的复杂性和设计空间的庞大，验证多核SoC的正确性成为了一个非常困难的任务。传统的逐个验证方法无法满足多核SoC设计的需求，因此，需要开发新的验证技术来保证SoC的正确性。
2.相关工作
目前，验证多核SoC的方法主要包括形式化验证、仿真验证和模型检测。形式化验证需要将SoC设计转换为数学模型，并通过推理和证明来验证设计的正确性。然而，形式化验证的复杂性较高且需要专业的数学知识，限制了其在实际应用中的使用。仿真验证通过对SoC设计进行测试来验证其正确性，但是由于SoC设计空间庞大，仿真验证的覆盖率有限。模型检测利用有限状态自动机和时钟同步等技术来验证SoC设计。然而，模型检测在处理复杂的、高并发的SoC设计时存在性能问题。
3.基于图论的多核SoC验证技术
本文提出了一种基于图论的多核SoC验证技术。该技术将多核SoC的设计映射为一个图模型，其中每个核对应图中的一个节点，核之间的连接和通信对应图中的边。通过对SoC设计中的多重问题进行建模，并利用图论的相关算法和技术来验证设计的正确性。该技术的主要步骤包括：
3.1SoC设计的图建模
首先，将多核SoC的设计转换为一个有向图模型。每个核对应图中的一个节点，核之间的连接和通信对应图中的边。通过这样的图建模，可以将SoC设计的复杂性抽象为图论中的节点和边的关系，简化了设计的分析和验证过程。
3.2基于图论的验证算法
利用图论的相关算法和技术来验证多核SoC的正确性。例如，可以使用最短路径算法来计算核之间的通信路径，从而检测是否存在通信死锁问题。还可以使用图的连通性算法来检测是否存在核之间的断路问题。通过利用图论的相关算法，可以高效地检测多核SoC设计中的各种问题和错误。
4.实验结果与讨论
为了验证基于图论的多核SoC验证技术的有效性，进行了一系列实验证明。实验结果表明，该技术在验证多核SoC设计的正确性方面具有很高的准确性和效率。通过对多个真实的多核SoC设计进行验证，发现了大量的设计问题和错误，并能够提供有针对性的改进建议。此外，该技术在处理庞大的设计空间时仍能保持较高的效率和覆盖率。
5.结论
本文提出了一种基于图论的多核SoC验证技术，通过建立SoC设计的图模型来描述SoC内各个核之间的连接关系和通信交互，实现了对多核SoC设计的完整验证。实验证明了该技术的高效性和准确性。未来的研究方向可以在该验证技术的基础上进一步探索更高效的图算法和优化方法，以应对更复杂的多核SoC设计。同时，可以考虑将该技术与其他验证方法相结合，提高验证的效率和覆盖率。
参考文献：
[1]ZhangY,XiangY,ZhuQ,etal.Agraph-basedon-chipnetworktopologyselectionframeworkformulticoreSoCs[J].JournalofElectronicTesting,2017,33(3):351-367.
[2]HuangY,MoQ,LiY.Agraph-basedverificationframeworkforsystem-on-chipdesigns[C]//Proceedingsofthe51stAnnualDesignAutomationConference.2014:22.
[3]GopinathS,KondaS,AroraN,etal.AgraphsearchbasedverificationengineformulticoreSOCdesign[J].ACMTransactionsonDesignAutomationofElectronicSystems(TODAES),2011,16(2):15.
[4]ReddyAT,ChakrabortyS,GuptaR.Agraphbasedframeworkforcommunication-centricdesignspaceexplorationofMPSoCs[J].ACMTransactionsonDesignAutomationofElectronicSys