基于看门狗的芯片设计验证方法、系统、装置及介质与流程

本发明涉及集成电路设计验证，尤其涉及一种基于看门狗的芯片设计验证方法、系统、装置及介质。

背景技术：

1、在ic前端设计验证中，传统的精确比对方法要求dut（被测设计）输出与参考模型预期输出在数据内容和时序上完全一致。然而，在复杂的验证场景中，如在多源数据合并、异步时钟域交互、乱序处理等场景，dut输出的时序往往存在不确定性，导致精确比对方法产生大量误报，降低验证效率。

2、现有技术中，部分方案通过扩大比对容错或忽略时序差异实现"软比对"，但存在漏检风险（如忽略关键数据顺序）或误报（如接受错误顺序的数据）。因此，需要设计一种支持灵活配置比对规则、带容错时间窗机制的模糊比对方法，兼顾验证覆盖率和准确性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于看门狗的芯片设计验证方法、系统、装置及介质，通过构建基于队列管理和容错检测的比对架构，解决ic前端设计验证中复杂验证场景下因时序不确定性导致的比对难题。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：第一方面，本发明提供一种基于看门狗的芯片设计验证方法，包括：

3、在验证平台中构建参考模型和结果检查器，所述参考模型模拟待测芯片设计预实现的功能，所述结果检查器部署于待测芯片输出端，接收参考模型和待测芯片基于相同报文激励分别输出的参考报文和待验证报文；

4、基于参考报文创建时间或接收时间，为报文带上时戳和“是否可丢”属性，结果检查器将接收到的参考报文分类按序存入预期队列；

5、在结果检查器中创建看门狗线程，设定看门狗超时阈值或超时阈值算法，基于报文携带的时戳起始时间对预期队列中所有未比对的报文元素进行超时监控；

6、当看门狗监测到预期队列中有报文超时则依据其是否可丢属性执行处理动作，不可丢则输出错误报告，可丢则丢弃报文并更新丢包计数；

7、当结果检查器接收到待验证报文时，根据数据类型查询对应预期队列，若存在满足报文匹配规则的报文，则标记比对通过，删除预期队列中匹配的参考报文，否则标记失败。

8、进一步的，所述参考报文携带的“是否可丢”属性的具体特征包括：

9、一个预设的布尔值或枚举类型，用于标记该报文在验证过程中是否允许被丢弃，以及用于区别所述看门狗在监测到报文超时后的处理方式；

10、属性值由所述参考模型或所述结果检查器根据报文的类型、优先级或上下文环境动态生成；

11、所述属性值在所述结果检查器进行比对后，根据比对结果和预设策略进行更新。

12、进一步的，在所述看门狗中设置的超时阈值或超时阈值算法的具体特征包括：

13、基于待测芯片系统中数据通道的数据传输延迟设定的超时阈值，所述数据传输延迟包括传播延迟、处理延迟、排队延迟以及其他由协议规定的固有延迟；

14、基于工作频率、带宽配置、通道负载，计算并调整所述超时阈值的算法；

15、利用汉明距离和编辑距离算法，量化报文内容的差异，作为超时阈值算法的组成部分。

16、进一步的，基于不同场景验证需求，动态调整看门狗超时阈值、报文比对策略及超时丢包策略，实现对报文比对模糊程度的灵活控制。

17、进一步的，可动态调整的报文比对策略及超时丢包策略具体包括：调整报文模糊匹配规则、补充报文精确匹配规则、调整参考报文是否可丢属性更新规则；

18、所述调整报文模糊匹配规则具体包括：

19、允许待验证报文与参考报文在时间戳上存在超时容限内的差异；

20、允许待验证报文与参考报文在部分非关键报文字段上存在预设范围内的差异；

21、当待验证报文与参考报文的比对结果在差异允许范围内时，判定为比对成功，不触发错误报告；

22、所述补充报文精确匹配规则具体包括：

23、针对报文的关键字段，设定零容错的比对规则；

24、添加基于正则表达式的比对规则，用于验证报文特定格式字段的合法性；

25、添加某种协议规定的固定报文类型顺序规则或基于状态机的报文类型顺序规则，用于验证报文顺序的逻辑正确性。

26、所述调整参考报文是否可丢属性更新规则具体包括：

27、基于报文上下文关联的更新策略，具体为：在待验证报文比对通过时，将所有剩余参考报文或以通过比对的参考报文为基准的所有前序报文的可丢属性更新为“可丢”，或依据所述结果检查器已统计的各类收包计数、比对计数、丢包计数计算产生的结果进行参考报文可丢属性更新；

28、基于报文内容的模糊比对策略，具体为：在所述结果检查器接收到待验证报文时，基于报文内容，以预设的模糊比对算法对未比对参考报文进行相似度评分，动态更新相似报文和非相似报文的可丢属性；

29、基于特定字段的匹配的更新策略，具体为：提取待验证报文中的关键字段，若预期队列中某报文的关键字段匹配，则保持该参考报文的可丢属性或将其更新为“可丢”，若不匹配，则将该参考报文的可丢属性更新为“不可丢”。

30、进一步的，报文的关键字段包括地址、命令码、控制位。

31、进一步的，所述是否可丢属性更新的执行时间点包括：

32、所述结果检查器接收到参考报文或待验证报文时；

33、所述看门狗监测到参考报文超时时；

34、待验证报文产生比对结果时；

35、验证环境复位或部分验证组件复位时；

36、以预设的固定更新周期的更新时间点。

37、第二方面，本发明还提供一种多核芯片验证系统，基于第一方面所述的方法实现，系统包括：

38、多核参考模型集群：包括n个并行的参考模型，每个参考模型对应一个待测芯片的核心或功能项；

39、分布式结果检查器：包括n个并行的结果检查器，每个结果检查器对应一个或多个参考模型，对一个或多个待测芯片的核心或功能项进行结果检查；

40、看门狗集群：包括n个并行的看门狗线程，每个看门狗线程对应同一类参考报文的超时监测，能够分别独立地设置超时阈值或超时阈值算法，以及分别独立设置可丢属性更新规则；

41、全局协调器：用于协调所述多核参考模型集群和所述分布式结果检查器之间的报文同步和比对结果汇总。

42、第三方面，本发明还提供一种基于看门狗的芯片设计验证装置，用于实现第一方面所述的方法，装置包括：

43、激励产生模块，用于产生测试激励给待测芯片；

44、功能构建模块，用于构建模拟待测芯片所预实现功能的参考模型，基于激励产生模块的输出激励给出参考报文；

45、丢包策略配置模块，用于配置其他模块中参考报文是否可丢属性的登记及更新策略，供其他模块随时调取；

46、数据接收模块，用于接收所述功能构建模块和待测芯片设计基于相同激励分别输出的参考报文和待验证报文，为所有接收报文打上时戳并分别按序存入参考报文列表和待验证报文列表中，根据所述丢包策略配置模块中配置的可丢属性更新策略为所有参考报文更新是否可丢属性；

47、看门狗模块，基于可配置的超时时间或超时阈值算法，对所述数据接收模块缓存的所有未比对参考报文进行超时监控，当有参考报文超出超时容限时根据超时包的可丢属性有效性选择输出错误报告或直接丢弃报文并更新丢包计数；

48、比对模块，基于可配置的报文比对策略，从所述数据接收模块缓存的参考报文列表中查找与待验证报文匹配的参考报文，进行内容比对，产生验证结果。

49、第四方面，本发明还提供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一个或者多个程序，程序可被处理器调用以实现第一方面所述方法的步骤。

50、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

51、解决时序不确定性问题：通过容错窗口匹配替代精确时间点比对，适应复杂验证场景；

52、降低误报率：动态队列管理和超时处理机制确保每个预期数据包至多被有效比对一次；

53、提高验证效率：减少因时序抖动导致的无效失败，聚焦真正功能缺陷；

54、可扩展性强：支持多种容错模式和可配置策略，适用于各类ic设计验证。

55、相比于芯片设计验证方法中传统的报文精确按序比对方案，本发明的技术方案可以解决集成电路设计验证中时序不确定性导致的待测芯片输出报文出现乱序或合并时的模糊比对问题，避免了错误的漏检和误报，在保证验证准确性的同时有效提升了验证效率。