由于集成了多核，密集時(shí)鐘樹(shù)，增加的AMS（模擬和混合信號(hào)），復(fù)雜的功率和功能，汽車SoC在設(shè)計(jì)上變得越來(lái)越復(fù)雜。復(fù)位管理，創(chuàng)新的ADAS/動(dòng)力總成子系統(tǒng)，各種接口和其他高度可配置的模塊。在整個(gè)開(kāi)發(fā)周期中，在IP/SoC級(jí)別上執(zhí)行各種事前硅測(cè)試場(chǎng)景，目的是揭示設(shè)備中的系統(tǒng)級(jí)集成問(wèn)題。這些觀察結(jié)果將導(dǎo)致某些設(shè)計(jì)/文檔更改，從而產(chǎn)生更強(qiáng)大的客戶解決方案。

但是，當(dāng)某些序列和事件組合在設(shè)備上發(fā)生時(shí)，可能仍會(huì)遇到一些極端情況問(wèn)題從未在設(shè)備測(cè)試中進(jìn)行過(guò)操作。以便及早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)問(wèn)題：

時(shí)鐘同步問(wèn)題

實(shí)現(xiàn)有限狀態(tài)的回歸機(jī)器（FSM）

嚴(yán)格的低功耗模式進(jìn)入/退出

主從互連（交叉開(kāi)關(guān)）周圍的性能方面

非法寄存器訪問(wèn)時(shí)的系統(tǒng)行為

現(xiàn)在讓我們逐一討論這些領(lǐng)域中的每一個(gè)，并說(shuō)明壓力測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

時(shí)鐘同步問(wèn)題

密集時(shí)鐘樹(shù)在SoC中實(shí)現(xiàn)，具有許多可配置的時(shí)鐘源，用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)核和外設(shè)。此外，這些時(shí)鐘源具有相關(guān)的分頻器以允許進(jìn)一步的可配置性。大多數(shù)情況下，由于資源/時(shí)間/計(jì)算限制，系統(tǒng)和外設(shè)時(shí)鐘之間的所有可能的時(shí)鐘同步問(wèn)題都無(wú)法被驗(yàn)證工具捕獲。這種即興變成了后硅驗(yàn)證過(guò)程中關(guān)注的重要領(lǐng)域。

驗(yàn)證工程師應(yīng)在其代碼中實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化，以便在外設(shè)和內(nèi)核進(jìn)行通信時(shí)改變時(shí)鐘源和分頻器。這可以幫助捕獲一些組合，其中交叉條和外設(shè)時(shí)鐘的不同時(shí)鐘頻率導(dǎo)致功能故障，然后可以正確記錄/實(shí)施以避免客戶應(yīng)用程序中出現(xiàn)問(wèn)題。

對(duì)已實(shí)施的FSM進(jìn)行回歸

必須徹底驗(yàn)證每個(gè)在內(nèi)部實(shí)施FSM的模塊（參見(jiàn)圖1），以確保所有模塊的正確狀態(tài)轉(zhuǎn)換。所需的事件并確保不僅系統(tǒng)不會(huì)因所有有效模式狀態(tài)轉(zhuǎn)換而出現(xiàn)故障，而且系統(tǒng)應(yīng)該能夠?yàn)樗袩o(wú)效模式轉(zhuǎn)換正確恢復(fù)。

圖1，在SoC中的1 FSM實(shí)現(xiàn)

在后硅片期間覆蓋這些轉(zhuǎn)換更具挑戰(zhàn)性。復(fù)位生成模塊是一個(gè)關(guān)鍵模塊，它控制來(lái)自各種源/事件的復(fù)位斷言的系統(tǒng)行為。必須在RGM上開(kāi)發(fā)驗(yàn)證測(cè)試，以觀察外部復(fù)位信號(hào)在器件上的周期性斷言的影響，以及器件是否每次使用不同的配置都能完全復(fù)位。 RGM驗(yàn)證設(shè)置的簡(jiǎn)化說(shuō)明如下所示：

圖。 2 RGM壓力驗(yàn)證設(shè)置

此類練習(xí)可能有助于捕捉RGM的外部復(fù)位捕獲和邊沿檢測(cè)電路之間可能的競(jìng)爭(zhēng)條件，這可能導(dǎo)致設(shè)備卡在復(fù)位狀態(tài)。

類似地，隨機(jī)驗(yàn)證將設(shè)備從一種操作模式切換到另一種具有不同外圍狀態(tài)的操作模式可以捕獲某些災(zāi)難性問(wèn)題。例如，如果在目標(biāo)模式下未啟用PLL的時(shí)鐘源，則嘗試切換到需要外圍設(shè)備的PLL時(shí)鐘的目標(biāo)模式將失敗。時(shí)鐘源依賴性只是導(dǎo)致模式轉(zhuǎn)換失敗的因素之一。

嚴(yán)格的低功耗模式進(jìn)入/退出

設(shè)備從低功耗模式成功進(jìn)入和退出是另一個(gè)重要的設(shè)計(jì)方面，需要對(duì)各種系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行全面檢查，如狀態(tài)外圍設(shè)備，閃光燈，低功率時(shí)備用ram。如果閃光燈在低功率狀態(tài)期間處于睡眠/正常狀態(tài)，則從低功率模式喚醒時(shí)間總是在規(guī)格中，而在閃光燈配置為斷電時(shí)可能不在規(guī)格范圍內(nèi)。對(duì)喚醒中斷的廣泛檢查甚至可以找到可能導(dǎo)致設(shè)備不退出低功耗模式的所有設(shè)備配置。低功耗模式下的當(dāng)前數(shù)字是此類測(cè)試中的另一個(gè)關(guān)注領(lǐng)域。

橫梁周圍的性能方面

Master-從互連是任何SoC的重要組成部分，它仲裁多個(gè)主設(shè)備到多個(gè)從設(shè)備的通信，并通過(guò)控制優(yōu)先級(jí)來(lái)控制執(zhí)行流程。下圖顯示了一個(gè)高度簡(jiǎn)化的橫桿版本。

圖3.主從互連的簡(jiǎn)化圖

SoC的系統(tǒng)性能是高度依賴于Crossbar實(shí)施。此處的任何限制都會(huì)嚴(yán)重影響客戶的應(yīng)用程序。在后硅驗(yàn)證期間，應(yīng)測(cè)試不同主設(shè)備的各種優(yōu)先級(jí)配置方案，以確保發(fā)現(xiàn)交叉開(kāi)關(guān)限制。在多個(gè)主設(shè)備同時(shí)訪問(wèn)來(lái)自相同或不同系統(tǒng)存儲(chǔ)器組的指令和數(shù)據(jù)的情況下，可能存在主要饑餓的情況。

非法寄存器訪問(wèn)時(shí)的系統(tǒng)行為

通常，設(shè)備文檔指出，如果在系統(tǒng)級(jí)別啟用，則對(duì)保留/未實(shí)現(xiàn)位置的訪問(wèn)可能會(huì)生成總線錯(cuò)誤并導(dǎo)致異常。但是，訪問(wèn)保留位置的隨機(jī)驗(yàn)證可能會(huì)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)行為，這可能會(huì)有很大不同，并可能導(dǎo)致設(shè)備掛起。某些保留位置可能不會(huì)產(chǎn)生總線錯(cuò)誤，因?yàn)镮P設(shè)計(jì)人員可能不認(rèn)為存儲(chǔ)器孔是保留的。某些位置可能會(huì)生成異常，即使沒(méi)有在系統(tǒng)級(jí)別啟用它們。無(wú)論這些非統(tǒng)一的系統(tǒng)行為是什么，都需要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠涗?，以便客戶在其?yīng)用程序中具有正確的實(shí)現(xiàn)來(lái)處理所有行為。了解此類行為也可用于在未來(lái)的IP/SoC設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的系統(tǒng)行為。