一种可配置的抗辐射芯片前端网表自动生成方法技术

一种可配置的抗辐射芯片前端网表自动生成方法，采用可配置的抗辐射数字标准单元库进行设计，并采用可配置的TIP的测试激励来进行验证，步骤为：基于IP构建起芯片的RTL代码；采用抗辐射指标可配置的单元库进行综合；基于IP构建可配置的测试集合；根据IP在芯片设计时的参数定义配置相应的测试集合；基于配置后的测试集合和设计的RTL代码构建起仿真验证环境；启动仿真验证并将相应的测试集合注入以验证设计的正确性；验证其正确性后生成最终的前端网表。本发明专利技术方法实现简单并且大幅减少了基于IP的抗辐射芯片设计与验证的开销，提升了基于IP的抗辐射加固的芯片设计与验证的效率，实现了前端网表的高效自动生成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗辐射芯片前端网表自动生成方法，特别适用于基于IP构建的大规模集成电路的功能设计与验证。
技术介绍
随着集成电路工艺的进步，在单一芯片上集成的晶体管数目越来越多，集成电路规模的增大使得设计和验证变得十分复杂。为了提升芯片设计的效率，降低设计和验证的时间成本，基于成熟度高的IP核(知识产权核)进行设计和开发已成为超大规模集成电路设计的一种主流方式。目前，基于成熟的IP核进行抗辐射芯片网表的生成包括两个步骤，一个是基于RTL代码的综合，一个是综合后网表的验证，前者基于综合工具生成综合后网表，后者对网表进行验证，当验证无误后才能算是生成了最终的网表。随着半导体工艺的进度，芯片的复杂度提升，IP核的复杂度也在不断提升，在传统流程里基于IP的RTL代码的参数配置及顶层例化代码的编写过程会占用越来越多的人工时间，而验证则占用更多的时间，为确保验证的充分性需要编写大量的测试用例，而此将占到整个周期的70％，所以，基于传统的方法进行抗辐射芯片网表的生成效率较低，芯片产品的上市周期变长，不利于芯片产品的快速生产。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种可配置的抗辐射芯片前端网表自动生成方法，在设计方面，该方法基于可配置的抗辐射数字标准单元库进行抗辐射加固的自动化设计，在验证方面，基于可配置的TIP生成相应的IP测试集合，将这些测试集合直接用于进行整个设计中的成熟IP部分的验证。这种方法一方面提升了网表设计阶段的效率，基于IP进行自动化
的网表综合，另一方面，该方法提升了网表验证阶段的效率，降低了保证验证覆盖率所额外增加的编写测试用例的时间开销。此外，当IP在不同项目间复用时，只需要对相应的TIP重新配置就可以进行网表的快速验证，提升了IP复用时的网表验证效率，减少了版本管理和IP参数配置更改的时间开销。本专利技术的技术解决方案是：一种可配置的抗辐射芯片前端网表自动生成方法，包括如下步骤：(1)对IP中可配置的参数进行配置，配置完成后进行例化，将参数赋值；(2)将IP的接口与芯片上其余模块连接在一起构成整个芯片设计，并据此形成RTL代码；IP的接口通过总线与芯片上其余模块连接；(3)通过配置抗辐射数字标准单元库进行抗辐射参数的配置，并基于抗辐射的数字标准单元库采用综合工具(Design Compiler)对RTL代码进行综合，生成后端布局布线所需的抗辐射的门级网表；(4)根据步骤(1)的配置参数对IP的可配置测试用例集合进行参数配置；(5)将参数配置完成后的IP的可配置测试用例集合与步骤(3)生成的门级网表一起构建仿真验证平台，将可配置测试用例集合的接口与RTL代码中相应的信号一一对应；(6)利用步骤(5)构建的仿真验证平台，通过将参数配置完成后的IP的可配置测试用例集合中的各测试用例作为激励输入到所述门级网表中各IP的输入端口上，同时将门级网表中各IP的输出端口的实际输出与参数配置完成后的IP的可配置测试用例集合中的理论输出进行比对，当且仅当门级网表的功能正确性和覆盖率均达到100％时进入下一步，否则对IP的参数以及可配置测试用例集合的参数进行重新配置并重新进行仿真，直至门级网表功能的正确性和覆盖率均达到100％；(7)在所述门级网表的基础上进行三模冗余加固，对网表中的各寄存器进行三模冗余，然后再次进行RTL代码综合，生成抗辐射加固的综合网表；(8)根据步骤(7)中的三模冗余加固设计，进行相应的软错误模型的建
立，建立时应保证软错误与进行三模冗余加固的寄存器一一对应，并涵盖所有三模冗余加固的寄存器；(9)将步骤(8)建立的软错误模型加入所述的仿真验证平台，并利用所述仿真验证平台验证在软错误下所述综合网表功能的正确性和覆盖率，如果综合网表功能的正确性和覆盖率均达到100％时进入下一步，否则对不正确的寄存器的三模冗余加固设计进行更改并重新进行仿真，重复步骤(7)到(9)，直至综合网表功能的正确性和覆盖率均达到100％；(10)将通过验证后的综合网表作为最终生成的网表，进行后续的后端布局布线。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术采用参数可配置的抗辐射数字标准单元库进行自动化的网表生成，使得可以自动产生抗辐射加固的综合网表，提升网表设计阶段的效率；(2)本专利技术基于参数化测试用例(TIP)构建针对IP的验证环境，使得设计与验证共用相同参数执行，保证了设计阶段与验证阶段的一致性；(3)本专利技术基于这种架构利用统一的IP参数进行配置，实现整个基于IP的设计和验证的全自动化；(4)本专利技术基于这种参数化测试用例(TIP)实现多个设计中相同IP的测试IP的复用和单一复杂设计中多个不同参数配置的IP的验证的复用，提升了网表验证阶段的效率；(5)本专利技术易于维护和升级，当部分IP参数更动时，仅需重新配置一下测试TIP即可进行验证，降低功能更动造成的时间开销。附图说明图1为本专利技术方法的流程框图；图2为本专利技术实施中的实施流程图。具体实施方式如图1所示，为本专利技术可配置的抗辐射芯片前端网表自动生成方法流程示
意图，包括IP参数配置、基于IP的RTL代码生成、综合成门级网表、参数化配置IP测试用例集合(TIP)、IP测试场景生成、基于TIP的第一次仿真验证、网表TMR加固、错误模型建立、支持软错误注入的第二次仿真验证及仿真结果输出和分析共十个环节，具体如下：(一)对IP进行参数配置，根据实际的设计需求，对IP中可配置的参数进行配置，如IP中使用的FIFO大小等。配置完成后，在设计中进行例化，将其参数赋值，如VHDL语言中使用generic map语句的方式进行例化。(二)基于配置完成的IP进行整体的代码设计，将IP的接口通过总线或其它连接方式与芯片上其他模块连接在一起构成整个芯片设计，并据此形成RTL(Register Transfer Level，寄存器级)代码。如VHDL中使用的port map语句可用于各模块的端口的例化，并通过接口信号将各个子模块构成一个系统。(三)基于RTL代码进行逻辑综合，通过配置抗辐射数字标准单元库进行抗辐射参数的配置，并基于抗辐射的数字标准单元库采用综合工具(如Design Compiler)对RTL代码进行综合，生成后端布局布线所需的抗辐射的门级网表。实际操作过程中，可以通过对抗辐射的数字标准单元库的时序逻辑单元和组合逻辑单元的参数设定来配置对应的抗辐射加固策略。(四)对IP的可配置测试用例集合(TIP)进行参数配置。根据步骤(一)的配置参数对TIP进行配置，如IP使用的FIFO大小是64字节，则该TIP也会被配置为64字节，从而使得可以进行诸如64字节的FIFO装满数据后的测试。对IP的参数配置与对该IP的TIP的参数配置完全相同，从而保证验证用例与设计的一致性。得到的TIP一方面满足该IP的各种参数都可以配置，同时对任何一种参数配置均覆盖该IP在此参数配置下的各功能点以保证验证的覆盖率。以异步串口通信模块(UART)的TIP为例，它可配置的参数包括：接收FIFO大小及发送FIFO大小等，在VCS Compiler等仿真环境下，基于SystemVerilog语言编写
对应的参数化文件，测试用例本身可以直接读取该文件进行编译本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可配置的抗辐射芯片前端网表自动生成方法，其特征在于包括如下步骤：(1)对IP中可配置的参数进行配置，配置完成后进行例化，将参数赋值；(2)将IP的接口与芯片上其余模块连接在一起构成整个芯片设计，并据此形成RTL代码；(3)通过配置抗辐射数字标准单元库进行抗辐射参数的配置，并基于抗辐射的数字标准单元库采用综合工具对RTL代码进行综合，生成后端布局布线所需的抗辐射的门级网表；(4)根据步骤(1)的配置参数对IP的可配置测试用例集合进行参数配置；(5)将参数配置完成后的IP的可配置测试用例集合与步骤(3)生成的门级网表一起构建仿真验证平台，将可配置测试用例集合的接口与RTL代码中相应的信号一一对应；(6)利用步骤(5)构建的仿真验证平台，通过将参数配置完成后的IP的可配置测试用例集合中的各测试用例作为激励输入到所述门级网表中各IP的输入端口上，同时将门级网表中各IP的输出端口的实际输出与参数配置完成后的IP的可配置测试用例集合中的理论输出进行比对，当且仅当门级网表的功能正确性和覆盖率均达到100％时进入下一步，否则对IP的参数以及可配置测试用例集合的参数进行重新配置并重新进行仿真，直至门级网表功能的正确性和覆盖率均达到100％；(7)在所述门级网表的基础上进行三模冗余加固，对网表中的各寄存器进行三模冗余，然后再次进行RTL代码综合，生成抗辐射加固的综合网表；(8)根据步骤(7)中的三模冗余加固设计，进行相应的软错误模型的建立，建立时应保证软错误与进行三模冗余加固的寄存器一一对应，并涵盖所有三模冗余加固的寄存器；(9)将步骤(8)建立的软错误模型加入所述的仿真验证平台，并利用所述仿真验证平台验证在软错误下所述综合网表功能的正确性和覆盖率，如果综合网表功能的正确性和覆盖率均达到100％时进入下一步，否则对不正确的寄存器的三模冗余加固设计进行更改并重新进行仿真，重复步骤(7)到(9)，直至综合网表功能的正确性和覆盖率均达到100％；(10)将通过验证后的综合网表作为最终生成的网表，进行后续的后端布局布线。...

【技术特征摘要】
1.一种可配置的抗辐射芯片前端网表自动生成方法，其特征在于包括如下步骤：(1)对IP中可配置的参数进行配置，配置完成后进行例化，将参数赋值；(2)将IP的接口与芯片上其余模块连接在一起构成整个芯片设计，并据此形成RTL代码；(3)通过配置抗辐射数字标准单元库进行抗辐射参数的配置，并基于抗辐射的数字标准单元库采用综合工具对RTL代码进行综合，生成后端布局布线所需的抗辐射的门级网表；(4)根据步骤(1)的配置参数对IP的可配置测试用例集合进行参数配置；(5)将参数配置完成后的IP的可配置测试用例集合与步骤(3)生成的门级网表一起构建仿真验证平台，将可配置测试用例集合的接口与RTL代码中相应的信号一一对应；(6)利用步骤(5)构建的仿真验证平台，通过将参数配置完成后的IP的可配置测试用例集合中的各测试用例作为激励输入到所述门级网表中各IP的输入端口上，同时将门级网表中各IP的输出端口的实际输出与参数配置完成后的IP的可配置测试用例集合中的理论输出进行比对，当且仅当门级网表的功能正确性和覆盖率均达到100％时进入下一步，否则对IP的参数以及可配置测试用例集合的参数进行重新配置并重新进行仿真，直...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏冰冰，高瑛珂，熊军，赵云富，周凯，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11