Automated functional coverage driven verification with Universal Verification Methodology

• Main Author: Tiikkainen, M. (Martti)
• Format: Dissertation
• Language: English
• Published: University of Oulu 2017
• Online Access: http://jultika.oulu.fi/Record/nbnfioulu-201711033027

Abstract. In this Master’s thesis, the validity of Universal Verification Methodology in digital design verification is studied. A brief look into the methodology’s history is taken, and its unique properties and object-oriented features are presented. Important coverage topics in project planning are discussed, and the two main types of coverage, code and functional coverage, are explained and the methods how they are captured are presented. The practical section of this thesis shows the implementation of a monitoring environment and an Universal Verification Methodology environment. The monitoring environment includes class-based components that are used to collect functional coverage from an existing SystemVerilog test bench. The Universal Verification Methodology environment uses the same monitoring system, but a different driving setup to stress the design under test. Coverage and simulation performance values are extracted and from all test benches and the data is compared. The results indicate that the Universal Verification Methodology environment incorporating constrained random stimulus is capable of faster simulation run times and better code coverage values. The simulation time measured was up to 26 % faster compared to a module-based environment.Automaattinen toiminnallisen kattavuuden ohjaama verifiointi universaalilla varmennusmenetelmällä. Tiivistelmä. Tässä diplomityössä tutkitaan universaalin varmennusmenetelmän (Universal Verification Methodology) soveltuvuutta digitaalisten laitteiden verifiointiin. Työssä tehdään lyhyt katsaus menetelmän historiaan. Lisäksi menetelmän omia ainutlaatuisia ja olio-pohjaisia ominaisuuksia käydään läpi. Kattavuuteen liittyviä käsitteitä esitetään projektihallinnan näkökulmasta. Kattavuudesta käsitellään toiminnallinen ja koodikattavuus, ja tavat, miten näitä molempia kerätään simulaatioista. Työn käytännön osuudessa esitetään monitorointiympäristön ja universaalin varmennusmenetelmän pohjalta tehdyn ympäristön toteutus. Monitorointi-ympäristössä on luokkapohjaisia komponentteja, joiden avulla kerätään toiminnallista kattavuutta jo olemassa olevasta testipenkistä. Universaalin varmennusmenetelmän pohjalta tehdyssä ympäristössä on samojen monitorointikomponenttien lisäksi testattavan kohteen ohjaamiseen vaadittavia komponentteja. Eri testipenkeistä kerätään kattavuuteen ja suorituskykyyn liittyvää dataa vertaamista varten. Tulokset viittaavat siihen, että rajoitettua satunnaista herätettä hyödykseen käyttävät universaalit varmennusmenetelmäympäristöt pääsevät nopeampiin suoritusaikoihin ja parempiin koodikattavuuslukuihin. Simulaation suoritusaikaan saatiin parhaassa tapauksessa jopa 26 % parannus.