System-on-Chip-Design Powerline-Netzwerk-SoCs korrekt verifizieren

Funktions-Blockdiagramm des HomePlug SoC
Funktions-Blockdiagramm des HomePlug SoC

Ein Designteam bei STMicroelectronics musste ein HomePlug-Broadband-SoC unter Zeitdruck entwickeln und stellte sich, um möglichst vollständige Verifikations-Ergebnisse erzielen zu können, eine spezielle Werkzeug-Kombination zusammen. Diese bestand aus einer formalen Verifikation-basierenden "App", Simulation und einer Assertion-basierten Verifikations-IP.

Drahtlose Netzwerke sind zwar sehr komfortabel - aber auch nur, wenn sie funktionieren. Jeder hat schon mal die Erfahrung gemacht, dass der Verbindungsaufbau mit einem drahtlosen Netzwerk aus irgendwelchen Gründen nicht geht. Das neue HomePlug-Broadband-SoC aus dem Hause STMicroelectronics wurde für Powerline-Netzwerke entwickelt, um ein Netzwerk über das normale Stromnetz zu ermöglichen.

Dieses Produkt unterlag einem hohem Zeit- und Kostendruck, weshalb ein Kompromiss zwischen der Entwicklung modernster, differenzierender Features und der Verwendung von Standard-IP und Schnittstellen und einer Vielzahl von Peripherie notwendig war.

Die folgenden Ausführungen beschreiben, wie dem Team des Autors David Vincenzoni dieser Kompromiss durch den Einsatz der "best-in-class tools" gelang. Die Gruppe kombinierte eine auf formale Verifikation-basierende "App", Simulation und eine Assertion-basierte Verifikations-IP, um vollständigere Ergebnisse schneller und effizienter als zuvor zu erhalten.

Das Testobjekt (DUT)

Die HomePlug-Plattform ist ein flexibles Powerline-Netzwerk-SoC (System on Chip). Es kombiniert ein programmierbares Powerline Modem inklusive implementierten HomePlug-AV 1.0, GP-PHY, MAC-Layer und einer ARM9-CPU mit einem vollintegrierten, analogen Frontend und verschiedenster On-Chip-Peripherie. Die Systementwickler können bei diesem SoC unter 39 Peripherie-Bausteinen unterschiedlichster Komplexität auswählen, was tausende Einsatzmöglichkeiten eröffnet. Bild 1 zeigt einen Ausschnitt aus dem Datenblatt des Bauteils.