Uma biblioteca UVM de injeção de falhas aprimorada aplicada à verificação do roteador de uma NoC.

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Tavares, Leonardo da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Fault injection; Functional verification; Microeletrônica; NoC; Redes-em-chip; Router; Simulation; Sistemas digitais; Tolerância a falhas; UVM; UVM-FI; UVM-FIE; Verificação funcional; XINA
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-06052025-082513/

A crescente complexidade do design e verificação de chips ampliou a necessidade de metodologias de verificação robustas para garantir confiabilidade em sistemas modernos. A Metodologia Universal de Verificação (UVM Universal Verification Methodology) se tornou um padrão amplamente adotado para verificação funcional na indústria de semicondutores, permitindo o desenvolvimento estruturado de testbenches para efetiva simulação de designs. No entanto, o UVM não tem suporte nativo para injeção de falhas por software baseada em simulação, um recurso essencial para validar tolerância a falhas e confiabilidade em sistemas críticos de segurança. Para abordar essa lacuna, o UVM-FI, uma biblioteca pioneira que integra recursos de injeção de falhas em ambientes UVM, foi introduzido. Embora o UVM-FI tenha se mostrado promissor, sua aplicabilidade foi limitada a certos tipos de designs, destacando a necessidade de melhorias adicionais para ampliar seu escopo e funcionalidade. Com base nesse trabalho, a biblioteca UVM-FI original foi estendida, resultando no UVM-FIE, que introduz dois recursos principais: o SystemC Code Converter e o Random Fault Injector. Essas melhorias visam ampliar a aplicabilidade das técnicas de injeção de falhas em ambientes UVM. Esta dissertação tem como objetivo a verificação de um roteador de uma Rede-em-Chip (NoC) com o UVM-FIE, uma biblioteca com recursos aprimorados de injeção de falhas. Utilizando como estudo de caso a NoC XINA, o trabalho explora metodologias de injeção de falhas, a arquitetura da NoC e os princípios do UVM, UVM-FI e do novo UVM-FIE. Para validar as melhorias propostas, um ambiente de verificação foi desenvolvido para o roteador da NoC XINA. Os resultados demonstram a eficácia do UVM-FIE na injeção de falhas, contribuindo para o avanço de técnicas de injeção de falhas baseadas em UVM.