ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems· 2026Q2
FPGA Tabanlı Emülasyon için Kanıtlanabilir Doğru ve Ölçeklenebilir Saat Modellemesi
Provably Correct and Scalable Clock Modeling for FPGA-based Emulation
- 0atıf
- Q2SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
FPGA emülasyonu için yeni bir hibrit saat modelleme yaklaşımı, ASIC saat davranışını doğru bir şekilde yeniden üreterek endüstriyel tasarımlarda ortalama %1,7 FF ve %5,8 LUT mantık yükünü azaltır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- ASIC saat davranışını doğru bir şekilde tekrarlamak için FPGA emülasyonu için hibrit bir saat modeli (M o + M s ) sunar.
- Dönüştürülmüş tasarımın orijinaline sıralı eşdeğerliğini resmi olarak kanıtlar.
- Verimli, SAT tabanlı doğrulama için eşleştirme-noktası endüktif doğrulaması (MPIV) önerir.
- 11.515'e kadar üretilen saat içeren endüstriyel tasarımlarda ortalama olarak mütevazı bir ek yük (%1,7 FF, %5,8 LUT) elde eder.
- MPIV, 2.950 kata kadar hızlanma sağlar ve model denetleyicilerinin zaman aşımına uğradığı tasarımlarda başarılı olur.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Field-programmable gate array (FPGA)-based emulation delivers orders of magnitude higher throughput than software simulation. However, fundamental clocking differences between application-specific integrated circuits (ASICs) and FPGAs limit its performance and capacity. To address this, we model the sampling of all flip-flops (FFs), originally triggered by multiple generated clocks, as an ordered sequence of events and reproduce their behavior at each emulation step. We introduce two clock models. The output-gated model (M o ) samples the clock, input, and output of each FF, requiring more logic resources but no event ordering. Conversely, the sampling-gated model (M s ) uses clock edge detection to conditionally sample, using fewer logic resources but requiring event ordering. We then adopt a hybrid strategy that applies M o to clock-generation logic to avoid resolving complex clock dependencies, and applies M s to the data path to save logic resources. We formally prove that the transformed design is sequentially equivalent to the original at every emulation step. We propose matching-point inductive verification (MPIV), which augments the inductive proof with matching points recorded during the transformation and reduces verification tasks to satisfiability (SAT) checks. Across industrial designs with up to 11,515 generated clocks, the hybrid approach incurs modest overhead (1.7% FFs and 5.8% lookup tables (LUTs) on average). MPIV achieves up to 2,950 × speedup and succeeds on large designs where a widely used model checker ABC-PDR times out. To the best of our knowledge, this is the first publicly documented and formally verified methodology for eliminating logic-generated clocks in ASIC-to-FPGA emulation.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Donanım ve Mimari
Hardware and ArchitectureComputer Science