Анотація до роботи:

Уаді Гарібі. Моделі та методи апаратного моделювання цифрових систем на кристалах.– Рукопис.– Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.13 – обчислювальні машини, системи та мережі.– Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2007.

Мета дисертаційного дослідження – суттєве (у x10, x100, x1000 разів) підвищення швидкодії синхронного моделювання та часової верифікації обчислювальних систем на кристалах шляхом використання багатозначних апаратних моделей компонентів, що дозволяють розширити функціональні можливості засобів логічного hardware-аналізу в цілях ідентифікації перехідних процесів та визначення змагань на ранніх стадіях проектування цифрових виробів.

Основні результати: моделі тестування та верифікації цифрових проектів, орієнтовані на апаратну імплементацію з метою суттєвого (х10, х100, х1000) зменшення часу моделювання; апаратурна реалізація трійкового методу моделювання справної поведінки HES-MV – Hardware Embedded Simulation based on Multi-Valued alphabet, який використовує апаратурні моделі цифрових проектів великої розмірності вентильного та регістрового рівнів опису; структурні рішення для реалізації моделей логічних елементів, що мають по два розряди для кодування чотирьох станів кожної вхідної або вихідної лінії пристрою; апаратні моделі цифрових пристроїв та примітивів, які дозволяють розширити функціональність апаратного методу моделювання для аналізу перехідних процесів і суттєво підвищити швидкодію програмного моделювання при верифікації проектів.

Практична значущість застосування технології апаратного моделювання полягає у тому, що з’явилась можливість суттєво (на 15-30%) зменшити час появи готового виробу на ринку електронних технологій (time-to-market).

У дисертаційній роботі наведено результати теоретичних і практичних досліджень, що є результатом розв’язання задачі суттєвого (у x10, x100, x1000 разів) підвищення швидкодії синхронного моделювання та часової верифікації обчислювальних систем на кристалах шляхом використання багатозначних апаратних моделей компонентів, що дозволяють розширити функціональні можливості засобів логічного hardware-аналізу в цілях ідентифікації перехідних процесів та визначення змагань на ранніх стадіях проектування цифрових виробів.

Для досягнення поставленої мети було отримано такі наукові результати, що виносяться на захист:

1. Уперше запропоновано структурно-функціональну багатозначну апаратну модель цифрового пристрою з шинною організацією ліній для багаторазового підвищення швидкодії аналізу перехідних процесів;

2. Уперше запропоновано двосхемну структурно-функціональну апаратну модель цифрового пристрою для спільного моделювання багатозначних вхідних наборів та багаторазового підвищення швидкодії аналізу перехідних процесів у послідовносних пристроях;

3. Удосконалено багатозначну апаратну модель компонентів цифрової системи на кристалі вентильного та регістрового рівнів, що дозволяє виконувати аналіз перехідних процесів з високою швидкодією, яка перевищує програмні аналоги у x10, x100, x1000 разів;

4. Удосконалено структурно-функціональну апаратну модель цифрового пристрою для послідовного моделювання багатозначних вхідних наборів та багаторазового підвищення швидкодії аналізу перехідних процесів у комбінаці-йних пристроях;

5. Удосконалено вбудовану модель процесу аналізу та верифікації цифрової системи на кристалі з використанням апаратури Aldec HES^TM (Hardware Embedded Simulator), що інтегрована в маршрут проектування та верифікації.

Практичне значення отриманих результатів визначається:

6. Реалізацією програмно-апаратного комплексу MV-HES (Multi-Valued Hardware Embedded Simulator), що дозволяє верифікувати складні цифрові SoC на ранніх стадіях проектування;

7. Інтеграцією комплексу MV-HES з програмним продуктом Active HDL, що дозволило у 2-5 разів скоротити загальний час проектування цифрових систем великої розмірності, реалізованих на ПЛІС;

8. Тестуванням програмно-апаратного комплексу MV-HES шляхом його порівняння з існуючими світовими аналогами, перевіркою всіх функціональних режимів за допомогою тестових прикладів з відкритих бібліотек провідних фірм світу в галузі моделювання, верифікації та проектування цифрових систем – Aldec, Cadence, Synopsis,Xilinx, Altera;

9. Впровадженням практичних результатів у технологічний та навчальний процеси у вигляді програмно-апаратного комплексу MV-HES, що дозволяє здійснювати багатозначне моделювання перехідних процесів цифрових SoC при вирішенні задач синтезу тестів та часової верифікації.

Публікації автора:

1. Кулак Э.Н., Каминская М.А., Уади Гариби, Хассан Ктейман. Эвристический метод анализа тестопригодности для тестирования цифровых схем детерминированным тестом // Радиоэлектроника и информатика.– 2005.– №3.– С.113-118. 2. Кулак Э.Н., Каминская М.А., Уади Гариби, Хаcсан Ктейман, Гузь О.А. Модификация цифровых схем с использованием метода анализа тестопригодности TADATPG (часть 2) // Радиоэлектроника и информатика.– 2005.– № 4(33).– С.60-68.

3. Хаханов В.И., Побеженко И.А., Хаcсан Ктейман, Уади Гариби. HES-MV – аппаратный метод моделирования устройств // АСУ и приборы автоматики.– 2005.– № 4(133).– С.4-12.

4. Хаханов В.И.,Елисеев В.В., Обризан В.И., Уади Гариби, Хаcсан Ктейман. Иерархическое тестирование программно-технических комплексов // АСУ и приборы автоматики.– 2005.– № 1(134).– С.93-102.

5. Хаханов В.И., Елисеев В.В., Обризан В.И., Уади Гариби, Хаcсан Ктейман. Ассерt-метод верификации цифровых систем на основе стандарта IEEE 1500 SECT // АСУ и приборы автоматики.– 2005.– № 3(132).– С.93-105.

6. Хаханов В.И., Хаханова И.В., Уади Гариби. Методы аппаратного моделирования цифровых систем на кристаллах // АСУ и приборы автоматики.– 2006.– Выпуск 136.– С.56-65.

7. Хаханов В.И., Парфентий А.Н., Хаcсан Ктейман, Уади Гариби. HEDEFS– программно-аппаратная система моделирования неисправностей // Радиоэлектроника и информационные технологии. ЗНПУ.– 2006.–№3.– С.77-84.

8. Kaminskaya M.O., Melnikova O.V., Sami Ulah Khan, Ghribi W. Improving Test Quality by Applying Boundary Scan Technology // Proceedings of the 2nd East-West Design and Test Workshop, 23-26 September, 2004. – Alushta. –2004. – P.263-268.

9. Stanley Hyduke, Vladimir Hahanov, Volodymyr Obrizan, Wade Ghribi. PRUS- Spherical Multiprocessor for Computation of Boolean equations // Proceedings of the 8th International Conference CADSM 2005. – Lviv, Ukraine. – 2005. – P.41-48.

10. Zinchenko Yu., Pidoshovka A., Wade Ghribi. Hardware embedded deductive fault simulation // Материалы 10-го международного молодежного форума “Радиоэлектроника и молодежь в 21 веке”.– Х.: ХНУРЭ.– 2006. – С.587.

11. Vladimir Hahanov, Volodymyr Obrizan, Vladimir Yeliseev, Wade Ghribi. Hierarchical Testing of Complex Digital Systems // Proceedings of the International Conference Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science.– TCSET’2006, February 28 – March 4, 2006.– Lviv-Slavske, Ukraine.– 2006.– P.426-429.

12. Обризан В.И., Каменюка Е.А., Хассан Ктейман, Уади Гариби. Сферический мультипроцессор для решения систем булевых уравнений // Материалы 9-го международного молодежного форума “Радиоэлектроника и молодежь в 21 веке”.– Харьков: ХНУРЭ.– 2005.– С.541.

13. Каминская М.А., Побеженко И.А., Уади Гариби. Использование технологий сканирования при анализе тестопригодности цифровых устройств // Материалы6-й международной научно- практической конференции «Современные информационные и электронные технологии».– Одесса, Украина.– 2005.– С.72.

14. Kaminskaya M.O., Hahanov V.I., Ghribi W., Kamenuka E.A. Quantitive Estimation of the Testability for Complexity Digital Devices Before Test Generation // Proc. of the 12th Intern. Conference “Mixed Design of Integrated Circuits and Systems”.– Krakow, Poland.– 2005.– Р.451-454.

15. Hahanova I., Obrizan V., Ghribi W., Yeliseev V., Ktiaman H., Guz O. Hierarchical Hybrid Approach to Complex Digital Systems Testing // Proceedings of the 3rd East-West Design and Test Workshop, September 15-19, 2005. – Odessa, Ukraine. – 2005. – Р.254-256.

16. Vladimir Hahanov, Eugene Kamenuka, Hassan Ktiaman, Wade Ghribi. High-Speed Method of Hardware Simulation.– CADSM’2007, 19–24 February, 2007.– Lviv-Slavske, Ukraine. – 2007.– P.150-153.

17. Hahanova I., Pobegenko I., Ghribi Wade, Ktiaman Hassan. Lifting Structure Implementation of Discrete Wavelet Transform for Filter Bank 5/3 // Proceedings of the International Conference Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science.– TCSET’2006.– Lviv-Slavske, Ukraine.– 2006.– P.150-153.

18. Hahanov V., Kaminska M., Ghribi W. Hardware Fault free Simulation for SoС // Proceedings of the MIXDES.– Poland.– 2007.– Р.394-397.

19. Хаханова И.В., Хассан Ктейман, Уади Гариби. HES+ARM BOARD HW/SW COSIMULATOR для верификации сверхсложных систем на кристаллах // Материалы научно-практической конференции «Информационные технологии – в науку и образование».– Харьков.– 2005.– С.101.

20. Vladimir Hahanov, Hassan Ktiaman, Wade Ghribi, Elena Fomina. HEDEFS – Hardware Embedded Deductive Fault Simulation // The 3rd IFAC Workshop Discreet Event System Design.– Zielona Gora, Poland.– 2006.– P.25-29.

21. Хаханова А.В., Елисеев В.В., Егоров А.А., Уади Гариби, Хассан Ктейман. Иерархический подход к тестированию сложных цифровых систем // Материалы международного радиоэлектронного форума.– Харьков.– 2005.– C.285-288.