系统芯片及其验证方法
【专利说明】系统芯片及其验证方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年4月9日提交的美国临时申请N0.61/977，223的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文中。本申请要求于2014年7月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2014-0091962的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文中。
技术领域
[0003]本文所述的本发明构思涉及一种系统芯片及其验证方法。
【背景技术】
[0004]随着半导体工艺的发展，半导体集成电路已发展为系统芯片(SoC)的形式，系统芯片是包括处理器、高速缓冲存储器、输入/输出接口等的单个集成芯片(1C)。如果处理器和高速缓冲存储器集成在单个芯片中，则数据输入/输出速度可提高，从而提高处理器的整体性能。然而，由于制造工艺的不平衡会出现半导体IC的缺陷。因此，有必要说明可能由于制造工艺而导致的缺陷的起因。
[0005]一些SoC可包括多个处理器，其中各个处理器在改变多个权限等级或多个指令集的同时操作。因此，在SoC中包括一种考虑了多个处理器、多个权限等级和/或多个指令集的自动验证SoC的方法是有利的。
【发明内容】
[0006]至少一个示例实施例涉及一种系统芯片(SoC)的验证方法。
[0007]根据至少一个示例实施例，一种系统芯片(SoC)的验证方法包括步骤:通过包括在系统芯片中的处理器接收测试产生器和异常处理程序；基于测试模板，通过包括测试产生器的处理器来产生包括异常引发指令的测试程序；在执行测试程序时，通过处理器在第一操作状态下执行第一指令；当在测试程序的执行过程中执行了异常引发指令时，通过处理器使测试程序的执行停止；当在测试程序的执行过程中执行了异常引发指令时，通过处理器执行包括在异常处理程序中的固定指令序列；以及在执行固定指令序列之后设置的第二操作状态下从第二指令恢复执行测试程序，所述第二指令的地址位于紧挨着异常引发指令的地址之后。
[0008]至少一个示例实施例提供的是，所述恢复执行测试程序包括:在从第一操作状态改变为第二操作状态时，(i)在与执行第一指令的处理器不同的另一处理器上执行第二指令，或者(ii)利用与第一指令的权限等级不同的一个权限等级和与第一指令的指令集不同的一个指令集二者当中的至少一个来执行第二指令。
[0009]至少一个示例实施例提供的是，产生测试程序的步骤包括:读取包括在测试模板中的第一指令语句；产生对应于第一指令语句的第一指令，从而在第一操作状态下执行第一指令；读取包括在测试模板中的状态变更指令语句；产生异常引发指令，该异常引发指令包括关于操作状态的切换意图，所述关于操作状态的切换意图指示了改变系统芯片的操作状态，关于操作状态的切换意图对应于状态变更指令语句；读取在状态变更指令语句之后紧挨着的第二指令语句；以及产生对应于第二指令语句的第二指令，从而在与异常引发指令的地址邻近的地址处在第二操作状态下执行第二指令。
[0010]至少一个示例实施例提供的是，利用测试产生器的第一子组件检测切换意图。
[0011]根据至少一个示例实施例，一种系统芯片的验证方法，该系统芯片包括处理器并支持至少两个指令集，所述验证方法包括步骤:通过处理器接收测试产生器和异常处理程序；基于测试模板，通过包括测试产生器的处理器来产生包括异常引发指令的测试程序；在执行测试程序时，通过处理器执行第一指令，该第一指令是基于所述至少两个指令集中的第一指令集产生的；当在测试程序的执行过程中执行了异常引发指令时，通过处理器使测试程序的执行停止；当在测试程序的执行过程中执行了异常引发指令时，通过处理器执行包括在异常处理程序中的固定指令序列；以及在执行固定指令序列之后，从第二指令恢复执行测试程序，所述该第二指令对应于与异常引发指令的地址相邻的地址，并且根据所述至少两个指令集中的第二指令集来产生该第二指令。
[0012]至少一个示例实施例提供的是，产生测试程序的步骤包括:读取包括在测试模板中的第一指令语句；基于第一指令集产生对应于第一指令语句的第一指令；读取包括在测试模板中的状态变更指令语句；产生异常引法指令，该异常引发指令包括切换意图，该切换意图指示了对应于状态变更指令语句的指令集；读取在状态变更指令语句之后紧挨着的第二指令语句；以及在与异常引发指令的地址邻近的地址处，基于第二指令集产生对应于第二指令语句的第二指令。
[0013]至少一个示例实施例提供的是，状态变更指令语句包括切换意图。
[0014]至少一个示例实施例提供的是，利用测试产生器的第一子组件检测切换意图。
[0015]至少一个示例实施例提供的是，通过测试产生器的第二子组件检测第一指令的内容和第二指令的内容。
[0016]至少一个示例实施例提供的是，利用包括在异常引发指令中的变元检测关于指令集的切换意图。
[0017]至少一个示例实施例提供的是，所述方法还包括步骤:通过将第一指令、第二指令和异常引发指令中的至少一个馈送至参考模型以获得模型化结果，并且所述模型化结果包括当执行第一指令、第二指令和异常引发指令中的所述至少一个时，关于验证目标处理器的状态改变的信息。
[0018]至少一个示例实施例提供的是，获得模型化结果的步骤包括:当验证目标处理器包括至少两个处理器核时，检测包括在异常引发指令中的关于处理器的切换意图；以及当检测到关于处理器的切换意图时，将无操作指令馈送至参考模型而不馈送异常引发指令，并且所述无操作指令用于在参考模型的状态不改变的情况下设置将要产生的下一个指令的位置。
[0019]至少一个示例实施例提供的是，在不包括验证目标处理器的主机系统芯片上形成产生的测试程序，并且在包括验证目标处理器的系统芯片上完成执行第一指令的步骤、执行固定指令序列的步骤和恢复执行测试程序的步骤。
[0020]至少一个示例实施例涉及一种系统芯片的验证方法，该系统芯片包括处理器并支持至少两个权限等级。
[0021]根据示例实施例，一种系统芯片的验证方法，该系统芯片包括处理器并支持至少两个权限等级，所述验证方法包括步骤:通过处理器接收测试产生器和异常处理程序；基于测试模板，通过包括测试产生器的处理器来产生包括异常引发指令的测试程序；在执行测试程序时，通过处理器以所述至少两个权限等级的第一权限等级执行第一指令；当在测试程序的执行过程中执行了异常引发指令时，通过处理器使测试程序的执行停止；当在测试程序的执行过程中执行了异常引发指令时，通过处理器执行包括在异常处理程序中的固定指令序列；以及在执行固定指令序列之后从第二指令恢复执行测试程序，所述第二指令对应于与异常引发指令的地址邻近的地址，并且以所述至少两个权限等级的第二权限等级执行该第二指令。
[0022]至少一个示例实施例提供的是，产生测试程序的步骤包括:读取包括在测试模板中的第一指令语句；产生第一指令，该第一指令对应于第一指令语句，从而以第一权限等级执行第一指令；读取包括在测试模板中的状态变更指令语句；产生异常引发指令，所述异常引发指令包括关于权限等级的切换意图，所述关于权限等级的切换意图指示了从第一权限等级切换至第二权限等级，关于权限等级的切换意图对应于状态变更指令语句；在测试模板中读取在状态变更指令语句之后紧挨着的第二指令语句；以及产生第二指令，该第二指令对应于第二指令语句，从而在与异常引发指令的地址邻近的地址处，以第二权限等级执行第二指令。
[0023]至少一个示例实施例提供的是，执行固定指令序列的步骤包括:当系统芯片以第一权限等级操作时，存储系统芯片的第一状态信息；以及当在固定指令序列的执行过程中系统芯片以第二权限等级操作时，恢复系统芯片的第二状态信息。
[0024]至少一个示例实施例提供的是，第一状态信息和第二状态信息存储在连接至系统芯片的存储器器件的第一区域，将第一区域分配为以第一权限等级存储第一状态信息和第二状态信息。
[0025]至少一个示例实施例提供的是，第一状态信息和第二状态信息存储在连接至系统芯片的存储器器件的第二区域，将第二区域分配为以第二权限等级存储第一状态信息和第二状态信息。
[0026]至少一个示例实施例涉及一种计算系统。
[0027]根据示例实施例，一种计算系统包括:存储器器件，其构造为存储用于产生测试程序的第一数据、测试产生器和异常处理程序。所述计算系统包括至少两个处理器，所述至少两个处理器中的每一个构造为利用第一数据和测试产生器产生测试程序。当产生测试程序时，测试产生器构造为当从第一数据中检测到关于处理器的切换意图时由测试产生器产生第二数据。当执行测试程序时，所述至少两个处理器的第一处理器根据第二数据停止执行测试程序，并且包括异常处理程序的第一处理器根据第二数据执行固定指令序列，从而在所述至少两个处理器中的第一处理器和第二处理器之间进行切换之后恢复执行测试程序。
【附图说明】
[0028]以上和其它目的和特征将通过以下结合附图的描述而变得清楚，其中除非另有说明，否则相同的附图标记在各个图中始终指代相同部件，并且其中:
[0029]图1是示意性地示出根据本发明构思的示例实施例的系统芯片的框图；
[0030]图2是示意性地示出根据本发明构思的示例实施例的借由原位验证来验证图1所示的系统芯片的构造的框图；
[0031]图3是示意性地示出根据本发明构思的示例实施例的借由利用参考模型的非原位验证方式来验证图1所示的系统芯片的构造的框图；
[0032]图4是示意性地示出根据本发明构思的示例实施例的用于验证系统芯片的构造的框图；
[0033]图5至图7是示意性地示出根据本发明构思的示例实施例的图4所示的测试模板的示图；
[0034]图8是示意性地示出根据本发明构思的示例实施例的图4所示的映射表的示图；
[0035]图9是示出根据本发明构思的示例实施例的测试程序产生方法的流程图；
[0036]图10是示意性地示出根据本发明构思的示例实施例的测试程序的操作的流程图；
[0037]图11是示意性地示出根据本发明构思的示例实施例的包括权限等级和指令集中的改变的测试程序的执行的流程图；
[0038]图12是示意性地示出根据本发明构思的示例实施例的初始处理器在处理器迀移的过程中的操作的流程图；
[0039]图13是示意性地示出根据本发明构思的示例实施例的牺牲处理器(victimprocessor)在处理器迀移的过程中的操作的流程图；
[0040]图14是示意性地示出根据本发明构思的示例实施例的初始处理器在处理器交换的过程中的操作的流程图；
[0041]图15是示意性地示出根