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1、分类号：校图书馆统一编制 单位代码：10140密 级：保密2年 学 号：403081233硕 士 学 位 论 文（封皮学校统一印制，封面的电子版信息，参见附件二）中文题目： 安全智能卡/钥匙SoC芯片验证平台设计与实现 The design and implementation of security IC card英文题目： /Key SoC verification platform 论文作者： 张 贺 指导教师： 吴 春 瑜 教授 专 业： 微电子学与固体电子学 完成时间： 二一一年四月 书脊2.5cm安全智能卡/钥匙SoC芯片验证平台设计与实现 张贺 2.5cm10cm辽宁大学申请辽宁
2、大学硕士学位论文安全智能卡/钥匙SoC芯片验证平台设计与实现The design and implementation of security IC card /Key SoC verification platform作 者： 张 贺 指导教师： 吴 春 瑜 教授 专 业： 微电子学与固体电子学 答辩日期： 2011年 月 日 二一一年四月中国辽宁辽宁大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注的内容外，不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，不包含本人为获得其他学位而使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和
3、集体均已在文中进行了标注，并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的原件、复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅。本人授权辽宁大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。学校须按照授权对学位论文进行管理，不得超越授权对学位论文进行任意处理。保密（），在2年后解密适用本授权书。（保密：请在括号内划“”）授权人签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年
4、 月 日摘 要随着集成电路技术的迅猛发展，SoC技术成为当今应用最为广泛的技术之一。SoC芯片设计使得集成电路的集成度和复杂性越来越高，而激烈的市场竞争又要求产品性能高，成本低上市时间短。在这种情况下，芯片的正确性和可靠性都面临巨大的挑战，因此，验证成为SoC设计中的一项至关重要的工作。在目前的SoC芯片设计流程中，验证占据了大部分的时间与资源，特别是功能验证有很大的工作量。验证平台技术是一种为SoC设计服务的验证技术，它能够出色完成SoC设计中多种多样的验证工作，提高设计效率，缩短设计时间，同时也对芯片的正确性和可靠性提供有力保障。由于SoC芯片的复杂性，验证平台技术也成为一项最有难度，最有
5、挑战的课题。论文介绍了一款信息安全类SoC芯片的验证平台设计，即解决了实际项目中的具体问题，也对SoC验证技术这一课题进行了更深层次的探索。论文课题属于某款信息安全类SoC芯片设计项目中的一部分，主要负责SoC芯片功能验证以及验证方法的研究。首先，论文分析了现在SoC芯片的基本结构和芯片设计流程，充分的理解SoC芯片的架构是搭建良好验证平台的基础。SoC芯片的基本结构就是基于总线的结构，几乎所有的SoC芯片都是基于总线结构的，但是这并不意味着SoC芯片都相同，SoC芯片具有丰富的多样性。第二，论文研究了当前广泛使用的验证方法与技术，并对其进行分类比较，以便在平台设计中灵活的应用和选择这些验证方
6、法，当前业界的验证方法多种多样，在芯片设计的不同阶段使用的验证手段也各不相同，所以如何在平台中选择正确有效的验证方法也是需要认真分析和考虑的。第三，进行验证平台设计，这款验证平台是基于软硬件协同验证和事务及仿真的验证方法，充分考虑了SoC芯片的共性即总线结构，因此平台的可重用性非常好。同时，平台也对该款芯片的特殊性进行了创新设计，针对性很强。在精心设计下，平台的可配置性和自动化程度都相当高，为SoC芯片的功能正确性和可靠性提供了有力保障，并提高了设计效率。论文的研究工作在以下几点进行了创新性研究：第一，SoC功能验证平台架构设计，通过对多种SoC芯片的结构和在SoC设计中验证需求的研究，对验证
7、平台的结构进行精心设计，使之能够适应大多数SoC芯片的验证工作，可重用程度高。第二，同时支持软硬件协同验证和事务级仿真验证方法，通过对多种验证方法的研究，对平台进行设计，使之支持软硬件协同验证和事务级仿真的验证能力，这两种方法分别在不同情况下都有重要的应用，而且由于提高了抽象层次，验证的效率的效果都非常好。第三可配置程度高，在SoC芯片验证流程中，不同的阶段需要不同的验证环境和验证方式，或者在相同阶段验证对不同的模块进行验证也需要对改变验证环境的部分内容。在这款验证平台中可以方便的配置平台使其使用于验证的不同情况。第四，自动化程度高，在SoC功能验证中存在大量的重复工作，这款验证平台具有高度的
8、自动化运行能力，帮组验证人员完成这些工作，为验证节省了大量的时间。第五，支持动态时序仿真验证，验证平台除了能够完成功能仿真验证，还能够实现网表仿真进行动态时需验证，也就是后仿真阶段的工作。第六，信息安全类SoC芯片特殊功能验证，由于本款SoC芯片是安全类芯片，故具有很多加密模块，保证这些特殊模块的正确性和可靠性非常重要，验证平台针对这一点进行了特殊设计。总之，论文在充分研究SoC基本结构以及大量验证方法的基础上，设计了一款可配置程度高，自动化程度高，可重用的SoC功能验证平台，同时对SoC验证方法进行了深入探索和研究。这款SoC芯片现已流片成功，验证平台在设计过程中起到了重要作用。关键词：So
9、C设计 功能验证 验证平台 软硬件协同验证 仿真ABSTRACTWith the rapid development of integrated circuit technology, SoC technology become one of the most widely used technology. SoC makes IC design more complex. Because market competition is fierce, SoC products require performance requirements, low cost and short time to
10、 market. In this case, the accuracy and reliability of the chip are facing enormous challenges. Therefore, validate SoC designs become a crucial task. In the current SoC chip design process, verify account for most of the time and resources, in particular, functional verification has a heavy workloa
11、d. Verification platform technology is a design services for the verification of SoC technology, it can be completed well in a variety of SoC design verification work to improve design efficiency and shorten design time, but also the accuracy and reliability of the chip to provide effective protecti
12、on. As the complexity of SoC chip, verification platform technology has become one of the most difficult, most challenging issues. This paper introduces a class of information security SoC chip design verification platform that addresses the specific problems of the actual project, but also on SoC v
13、erification technology was the subject deeper exploration. Paper topic belongs to a class of models of information security SoC chip design as part of the project, is responsible for SoC chip functional verification and authentication methods in. First, the paper analyzes the basic structure of curr
14、ent SoC chip and chip design process, full understanding of SoC chip architecture is verification platform to build a good foundation. SoC is based on the basic structure of the chip bus structure, almost all of the SoC chips are based on bus architecture, but this does not mean the same chip, SoC, SoC chip has a rich diversity. Second, the paper studied the current widely used authentication methods and technologies, and its classification comparison, the platform for the flexible design of the application and selection of these authentication methods, a variety of current industry valida
