Метод тестирования производительности и корректности микропроцессоров при помощи нацеленных тестовых программ

• Автор: Зубковская, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Анализ и классификация методов функциональной верификации и оценки производительности микропроцессоров

1.1. Функциональная верификация микропроцессоров

1.1.1. Динамическая верификация

1.1.2. Формальная верификация

1.1.3. Верификация, основанная на утверждениях

1.2. Сравнительный анализ методов верификации

1.3. Методы оценки производительности микропроцессора на стадии

разработки

1.3.1. Метод оценки производительности микропроцессора, используя бенчмарки

1.3.2. Аналитические модели
1.3.3. Потактовые эмуляторы
1.3.4. Оценка производительности на стадии ЯТЬ-модели
1.4. Средства повышения скорости моделирования
1.5. Постановка задачи для оценки производительности и функциональности моделей микропроцессоров
Глава 2. Метод исследования и контроля производительности и корректности функционирования микропроцессоров и методика локализации ошибок
2.1. Общая схема процесса разработки и верификации микропроцессоров
2.2. Основные понятия предлагаемого метода
2.2.1. Микротесты
2.2.2. Инициализирующая библиотека

2.2.3. Тестовый шаблон

2.2.4. Определение значимых параметров
2.3. Метод исследования и контроля производительности и корректности функционирования моделей микропроцессоров
2.3.1. Первая фаза метода
2.3.2. Вторая фаза метода
2.3.3. Методика построения критериев полноты тестовых
воздействий
2.4. Методика локализации ошибок ЯТЬ-модели и 14ЕТЫ8Т-модели
2.5. Результаты главы
Глава 3. Технологический процесс оценки и контроля производительности моделей микропроцессоров
3.1. Способы определения тестового набора для оценки производительности КТЬ-моделей микропроцессоров
3.1.1 Описание подсистемы памяти
3.1.2 Определение тестового набора для оценки производительности подсистемы памяти
3.1.3 Описание буфера инструкций
3.1.4 Определение тестового набора для оценки производительности буфера инструкций
3.1.5 Описание блока вещественной арифметики
3.1.6 Определение тестового набора для оценки производительности блока вещественной арифметики
3.1.7 Описание параметрической модели ядра микропроцессора
3.2. Организация регрессионного процесса оценки и контроля
производительности ЯТЬ-моделей микропроцессоров

3.3. Визуализация представления результатов оценки
производительности
3.4. Результаты главы
Глава 4. Опыт практического применения предлагаемого метода на микропроцессорах 1890ВМ5Ф, 1890ВМ6Яи 1890ВМ
4.1. Результаты оценки производительности подсистемы памяти
4.2. Результаты оценки производительности буфера инструкций
4.3. Результаты оценки производительности блока вещественной арифметики
4.4. Результаты оценки производительности параметрической модели ядра микропроцессора
4.5. Микротесты для локализации ошибок готовых микросхем
4.6. Результаты главы
Заключение
ЛИТЕРАТУРА

инструкций. Обнаруженные проблемные наборы команд в дальнейшем используются для регрессионного тестирования КТЬ-модели.
К недостаткам ПЛИС-прототипа относится невозможность установки тактовой частоты, на которой планируется эксплуатация готовой микросхемы, поэтому результаты измерения необходимо нормировать.
1.5. Постановка задачи для оценки производительности и функциональности моделей микропроцессоров
Итак, применение готовых тестовых программ для оценки производительности на стадии разработки ЛТЬ-модели сталкивается со следующими проблемами. Во-первых, время работы обычных тестов производительности становится неприемлемо большим, так как симуляция на ШЪ-модели на шесть порядков медленнее работы реальной микросхемы. Во-вторых, используя обычные тесты производительности, трудно локализовать дефекты производительности из-за того, что в процессе выполнения таких тестов задействуются сразу несколько блоков микропроцессора и при получении низкого значения оценки производительности разработчикам приходится выяснять, работа какого именно блока приводит к этому результату.
Для решения проблемы низкой скорости симуляции Люк Ван Эртвелд в своей диссертационной работе [67] предлагает разбить выполнение тестов производительности на части. Этот подход позволяет сократить время симуляции, но не решает проблему локализации ошибок производительности. Для того чтобы нацелить тест на определенную ситуацию, применяют микробенчмарки (гшсгоЬепсЬтагкз) [68]-[70], которые позволяют оценивать и контролировать производительность определенных механизмов процессора. Недостатком данных тестов является то, что они разрабатываются вручную, и не основаны на реальных задачах и тестах производительности.