Detail předmětu

Funkční verifikace číslicových systémů

FIT-FVSAk. rok: 2021/2022

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.

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.

Doporučená nebo povinná 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.
  • Amos, D., Lesea, A., Richter, R.: FPGA-Based Prototyping Methodology Manual: Best Practices in Design-For-Prototyping, Synopsys Press, USA,2011. ISBN: 1617300047.

Přednáškové materiály v elektronické formě.
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.
Amos, D., Lesea, A., Richter, R.: FPGA-Based Prototyping Methodology Manual: Best Practices in Design-For-Prototyping, Synopsys Press, USA,2011. ISBN: 1617300047.

Způsob a kritéria hodnocení

Účast na laboratorních cvičeních a vypracování projektu v předepsaném termínu.

Jazyk výuky

čeština

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

Cíl

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBS , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MBI , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MIS , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MIN , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MMM , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MGM , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MPV , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MSK , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NBIO , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NISD , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NISY do 2020/21 , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NISY , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NIDE , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NCPS , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSEC , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NMAT , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NGRI , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NNET , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NVIZ , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSEN , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NMAL , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NHPC , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NVER , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NEMB , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný
    specializace NADE , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSPE , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

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

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

Osnova

Návrh a implementace verifikačního prostředí pro vybraný číslicový systém.

eLearning