DFT笔记23

3.3 LOGIC SIMULATION

这一节介绍两种常用的逻辑仿真的方法：

1. compiled-code
2. event-driven

虽然这一章没有介绍，但是常用来加速逻辑仿真的方法是：硬件仿真和加速hardware emulation and acceleration

3.3.1 Compiled-Code Simulation（编译代码仿真）

compiled-code simulation：就是模拟gates和他们之间互连的功能，形成一套机器指令，使代码和pattern配合在主机上执行。

仿真flow如下图a：

code生成的flow如上图b。详述如下面分节。

3.3.1.1 Logic Optimization

logic optimization：逻辑优化的目的是提升仿真的效率。它能减少代码和执行时间。

过程如下图：

包括以下几步：

1. a------移除noncontrolling values的输入
2. b------将一输入的门转化成一个反相器或者一个buffer
3. c------移除controlling value的输入，并且把输出替换为1或者0（就是这些输入对应的输入值）
4. d------将三个串联的反相器替换为一个反相器（这个操作在时钟树中常用）
5. e------将buffer替换为一单根线
6. 移除掉drive unobservable或者floating outputs的门

3.3.1.2 Logic Levelization（逻辑分级）

为了避免不必要的计算，需要对逻辑门进行分级，即对他们的工作顺序进行排列，防止后一级已经准备好了但是前级驱动还没准备好。

逻辑分级算法如下图所示：

根据这样的算法，对电路N进行分级的步骤如下表：

*如果门的level一样，那么他们的顺序就无所谓

所以电路N的分级可以是下面两种中任意一种：

3.3.1.3 Code Generation

对于性能、可移植性、可维护性的需求不同，可以选择不同的代码生成技术。以下介绍3种代码生成方法：

1. High-level programming language source code ：例如c语言
   1. 优点：容易debug、可移植性高（可以移植到有c语言编译器的任何机器上）
   2. 缺点：仿真时间长
2. Native machine code ：直接生成机器代码，不需要编译
   1. 优点：可能可以实现高效仿真
3. Interpreted code ：
   1. 优点：能提供最佳的可移植性和可维护性
   2. 缺点：牺牲性能

Compiled-code simulation这种仿真方法在二值系统中是最有效的，它的主要缺陷是：

1. incapability of timing modeling------不能仿真时序：探测不了时序问题。
2. low simulation efficiency------效率低：对于每个输入的向量，都得把整个电路网络都评估一遍，但是其实每个向量只有1-10%的输入信号会发生变化。