В.Н. Волчек , А.А. Прокофьев, Р.А. Зеленов

1. Средство автоматизированного тестирования вычислительного блока рекуррентного операционного устройства В.Н. Волчек, А.А. Прокофьев, Р.А. Зеленов Институт Проблем Информатики РАН, Отдел архитектур перспективных компьютерных систем

2. Содержание • Введение • Рекуррентнаяпотоковая архитектура • Рекуррентный обработчик сигналов (РОС) • Функциональное тестирование вычислительного блока РОУ: • Постановка задачи • Реализация • Пример использования • Заключение Институт Проблем Информатики РАН

3. Функциональное тестирование • 70% трудозатрат занимает функциональная верификация; • Число инженеров-тестировщиков вдвое превосходит число проектировщиков; • Размер исходного кода тестов (testbenches)достигает 80% общего кода проекта Bergeron, Janick. Writing testbenches: functional verification of HDL models. Kluwer Academic Publishers, 2000. Институт Проблем Информатики РАН

4. Рекуррентная архитектура Институт Проблем Информатики РАН

5. Рекуррентная архитектура • Поток команд и поток данных объединены в единый неразрывный поток самодостаточных данных; • Управляющий уровень управляется потоком команд,как в традиционных фон Неймановских системах; • Операционный уровень работает по принципам dataflow, т.е. по готовности данных; • Поток самодостаточных данных рекуррентно свернут на стадии компиляции и автоматически разворачивается в процессе вычисления. Институт Проблем Информатики РАН

6. Рекуррентный обработчик сигналов Институт Проблем Информатики РАН

7. Вычислительный блок РОУ • Система команд • 17 арифметических команд, • 3 логические команды, • 6 команд сдвига, • 8 управляющих команд, • 6 команд передачи данных. • Три режима работы: • обычный (последовательный) режим, • суперскалярный режим I типа, • суперскалярный режим II типа (также именуемый псевдосуперскалярным режимом); • Внутренние регистры; • Обработка исключительных и неспецифицированных ситуаций. Институт Проблем Информатики РАН

8. Промышленные средства тестирования • Высокая стоимость • Время затрачиваемое на внедрение автоматизированного аналога не должно превышать 10-12 кратного времена на ручное тестирование • Первоначальные затраты могут в 8-12 раз превосходить затраты на полноценное ручное тестирование • Окупаются в перспективе при успешном выходе на рынок. Институт Проблем Информатики РАН

9. Система капсульного программирования и отладки (СКАТ) Институт Проблем Информатики РАН

10. Описание системы команд Институт Проблем Информатики РАН

11. Алгоритм работы системы автоматизированного тестирования ВБ РОУ Институт Проблем Информатики РАН

12. Пример использования Фрагмент протокола тестирования натурального логарифма на РОУ Институт Проблем Информатики РАН

13. Пример использования Фрагмент табличного отчета с результатами работы средства автоматизированного тестирования ВБ РОУ. Ошибка в настройке блока умножения с накоплением Институт Проблем Информатики РАН

14. Пример использования Фрагмент табличного отчета с результатами работы средства автоматизированного тестирования ВБ РОУ. Ошибка в команде округления результата вычисления Институт Проблем Информатики РАН

15. Заключение • Средство автоматизированного тестирования ВБ РОУ позволили с минимальными временными затратами осуществить задачу функционального тестирования ВБ РОУ. • Были выявлены ошибки в работе ВБ РОУ, которые успешно были исправлены • В перспективе планируется реализация самосинхронного варианта РОС на заказной элементной базе. • Работы частично профинансированы в рамках программы фундаментальных научных исследований ОНИТ РАН Институт Проблем Информатики РАН

16. Спасибо за внимание! Волчек Виктор Николаевич, Аспирант, Инженер-исследователь Тел.: +7 (920) 628-61-31 Email: victor.volchek@gmail.com Институт Проблем Информатики РАН, Отдел архитектур перспективных компьютерных систем