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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Edgar Leonardo Romero Tobar
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2010
Supervisor
Committee
Wang, Jiang Chau (President)
Gomi, Edson Satoshi
Melcher, Elmar Uwe Kurt
Pires, Ricardo
Vargas, Fabian Luis
Title in Portuguese
Contribuições à verificação funcional ajustada por cobertura para núcleos de hardware de comunicação e multimídia.
Keywords in Portuguese
Circuitos integrados
Microeletrônica
Qualidade de projeto
Abstract in Portuguese
Tornar a verificação funcional mais eficiente, em termos de gasto de recursos de computação e tempo, é necessário para a contínua evolução dos sistemas digitais. A verificação funcional com geração de casos de teste aleatória ajustada por cobertura é uma das alternativas identificadas nos últimos anos para acelerar a execução de testbenches. Várias abordagens têm sido testadas com sucesso na verificação funcional de núcleos de hardware, no domínio de aplicação dos processadores de propósito geral, porém, influenciada por características específicas do domínio, dos modelos de cobertura e do espaço possível de casos de teste. Por outro lado, pouca atenção tem sido dispensada à verificação ajustada por cobertura em outros domínios de aplicação como nos de sistemas de comunicação e de sistemas multimídia. Estes casos são tratados no presente estudo, com os fatores específicos que influenciam os resultados dos testbenches com geração ajustada. Entre os fatores relevantes para isto, foram identificados o tamanho do espaço de casos de teste e a distribuição da ocorrência dos eventos de cobertura, sendo necessária para o desenvolvimento do presente trabalho, a realização de várias alterações na construção de testbenches com ajuste. A geração de casos de teste ajustada por cobertura é realizada a partir da realimentação da informação do estado da cobertura, para se determinar os casos de teste necessários para tornar o progresso da cobertura mais rápido. Esta realimentação depende da criação, por aprendizado automático, de modelos que relacionem os casos de teste com as ocorrências dos eventos de cobertura. Com núcleos de hardware realistas e de grande porte, neste trabalho, foram aplicadas as técnicas de aprendizado de redes Bayesianas e data mining com árvores de classificação, já utilizados em outras pesquisas mais específicas. Estas técnicas se caracterizam por requerer processos de maximização local para seu funcionamento. Neste trabalho, foi avaliada também a adoção da técnica de Support Vector Machine (SVM), por se basear em um processo de maximização global. Os resultados demonstram que as técnicas de geração de casos de teste ajustadas por cobertura precisam ser adaptadas às características do domínio de aplicação, para conseguir acelerar a execução dos testbenches.
Title in English
Contribuitions to coverage-driven verification of communication and multimedia IP-cores.
Keywords in English
Design quality
Integrated circuits
Microelectronics
Abstract in English
Making functional verification more efficient in terms of computational and time resources is mandatory in order to maintain the evolution of digital systems. Coverage driven verification is one of the recently used alternatives for speeding up the execution of testbenches. Many approaches have been successfully applied to the functional verification of cores in the application domain of general purpose processors, however, being influenced by the specific coverage and testcase dimensionality characteristics of this domain. Furthermore, little attention has been given to the use of coverage driven verification in other domains, such as communication systems and multimedia systems. These domains have been considered in the present study, together with the specific factors that have influenced the coverage driven testbench results. Among these factors, one has identified the size of the testcase space and the distribution of the coverage events; making it necessary to the development of this work, several changes regarding the construction of the coverage driven testbenches. Coverage driven testecase generation is performed by feedbacking the coverage status information and selecting those testcases that lead to the improvement of the coverage progression rate. This feedback depends on the construction of a model, by automatic learning, which relates testcases and the observations of coverage events. During this work, realistic large IP cores were verified with the following coverage driven techniques: Bayesian networks and classification tree data mining. These techniques, previously used in specific research works, adopt local optimization in their processing. In the present work, coverage driven verification with support vector machine learning, is tested due to the fact that this technique is based in a global optimization process. Results of this work have shown the need of adaptation of the coverage driven verification to the application domain characteristics, in order to obtain meaningful acceleration in testbench execution.
 
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Publishing Date
2010-09-22
 
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  • ROMERO, Edgar Leonardo, STRUM, Marius, and Chau, Wang Jiang. Manipulation of Training Sets for Improving Data Mining Coverage-Driven Verification [doi:10.1007/s10836-013-5372-1]. Journal of Electronic Testing [online], 2013, vol. 29, p. 223-236.
  • Castro Márquez, Carlos Iván, et al. A Functional Verification Methodology Based on Parameter Domains for Efficient Input Stimuli Generation and Coverage Modeling [doi:10.1007/s10836-011-5225-8]. Journal of Electronic Testing [online], 2011, vol. 27, p. 485-503.
  • CASTRO, C., et al. Automatic Generation of Random Stimuli Sources based on Parameter Domains for Functional Verification [doi:10.1109/DCAS.2008.4695923]. In DCAS-2008/ 7th IEEE Dallas Circuits and Systems Workshop, Dallas, 2008. Proceedings of the 2008 IEEE Dallas Circuits And Systems Workshop.Piscataway, NJ : IEEE Service Center, 2008.
  • ROMERO, Edgar Leonardo, et al. Functional Verification of Communication Systems based on Modular Coverage and Data Mining. In 8th Latin-American Test Workshop, Cuzco, 2007. Proceedings of the 8th Latin-American Test Workshop., 2007.
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