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几十年以来，基于大规模并行处理器的高性能片上系统(SOC)设计的需求显著增加。先进的视觉芯片设计具有许多优越的特性，包括不同的处理级别、高性能的计算单元、可扩展性以及在一定程度上的复杂控制性等。实现这种更高计算能力设计是有代价的，而在不同的设计粒度级别上的SOC可验证性成为微电子学中的主要挑战之一。在当前的工业实践中，硅前验证技术被广泛用于及时发现设计中隐藏的重大缺陷。常见的验证技术包括动态验证和形式验证这两技术。新兴的基于断言的验证方法(ABV)在验证过程中发挥了重要作用。ABV不仅在验证设计(DUV)的不同抽象层次上添加断言的灵活性，而且在验证过程的不同阶段提高了仿真、调试和功能覆盖分析的效率。尽管如此，这些验证技术仍然无法应对当前和未来日益增加的视觉芯片设计的复杂性。虽然在功能验证过程中进行了所有的验证工作和努力，但是以快速和有效的方式进行验证工作，并且完全保证视觉芯片设计的功能正确性，依旧是一项关键任务。 本论文的第一个目的是研究和分析视觉芯片在设计开发阶段所面对的验证瓶颈的根本原因。第二个目的是提供减轻阻止功能验证可行性的验证缺陷的可实用解决方案，并消除其降低整体设计效率的一些副作用。 因此，在这篇论文中，提出了三个主要解决方案，解决了基于断言验证方法用于高性能视觉芯片开发时的效率低下问题。 (1)提出了一种基于分层断言的高效验证方法(L-ABV)，并用该方法对基于异构并行处理阵列的视觉芯片进行硅前验证。首先，讨论了如何减少验证和设计任务之间存在较高的依赖度。然后，将验证任务分成不同的逻辑层，以便可以降低功能验证工作的重复行为。L-ABV验证方法已经成功应用于视觉芯片的验证过程。仿真结果表明，这个方案不仅有效地缩短了验证时间，而且提高了验证的产出效率。 (2)提出了一种称为属性驱动功能验证的半自动功能验证技术。功能验证耗时的原因是现有的功能验证技术固有的逐步性质，但是在视觉芯片的设计过程中却没有充分考虑功能验证的困难。在我们的方法中，所有验证组件的实现都是基于设计属性。因此，在设计规范空间和验证实现空间之间引入了低维属性空间。该方案的目的是为了提高高性能并行处理视觉芯片的验证效率。实验结果表明，所提出的验证技术可以有效地将复杂视觉芯片设计的验证效率提高到20％，同时有效减少了仿真和调试开销。 (3)提出了一种基于前仿真覆盖预测和后仿真覆盖信息来选择重要断言转成可综合的动态方法。基于断言验证方法在视觉芯片硅前验证流程中起着重要的作用。虽然基于断言的验证既提高了仿真环境的性能，又提高了整个设计验证效率，但它面临了仿真验证速度慢的困难，因为仿真速度比实际的芯片处理速度慢得多。目前，设计开发开始从基于软件平台转变到基于硬件平台。由于断言代码不可以与设计代码一起综合，所以这种转变对断言验证发展来说是一个巨大的挑战。一种能有效地支持可综合的断言验证技术的扩展，并能在硬件加速器上快速完成验证任务的方案是必要的。在本论文中，基于视觉芯片设计的性质和其应用，提出了一种分析视觉芯片内在性质的动态方法。分析了ABV方法从仿真扩展到硬件加速器验证的可行性。设计了一种功能验证激励和验证分析工具，用于完成在前仿真阶段的覆盖率分析。。 仿真结果表明，通过填补生产激励、断言和在硬件加速器的可综合断言之间存在的间隔，我们的解决方案可以加快验证过程并且能适用于当前的视觉芯片设计。