VERIFICAÇÃO FORMAL DE BLOCOS COMPLEXOS Enos A. V. F. de Lima RA 032455 vacilotolima@gmail.com Daniel Vidal RA 099049 dnlvidal@gmail.com VERIFICAÇÃO FORMAL DE BLOCOS COMPLEXOS

Conteúdo Introdução Métodos Dificuldades e problemas Considerações e conclusões Verificação formal de sistemas complexos

Introdução - Funcionalidade Verificaçao de funcionalidade: implementação X especificação Cada vez mais funcionalidades são integradas nos circuitos integrados Verificação mais complexa que a funcionalidade em si Verificação formal de sistemas complexos

Introdução - Funcionalidade Tradicionalmente verificado por simulação onde deve-se observar: Controlabilidade – estimular o circuito Obersvabilidade – observar o circuito Exaustividade – verificar todos os cenários Simulações de sistemas complexos são bem comportadas em níveis altos de abstração. Para níveis baixos de abstração as simulações são complexas e demoradas Verificação formal de sistemas complexos

Introdução – Verificação formal Processo sistemático baseado em provas matemáticas para verificar a correspondência entre espeficação e implementação. Processo estático – diferente da tradicional simulação Não depende da qualidade/quantidade de vetores de entrada Comparativamente mais rápido que simulação. Verificação formal de sistemas complexos

Verificação de equivalência Modelo referência X Modelo verificado Circuitos integrados sofrem diversas modificações de nível de abstração até o circuito em silício O sistema também sofre modificações estruturais (circuito para testes, árvore de clock, etc.) Simular o circuito em todos os níveis de abstração e após cada modificação demanda muito tempo e recursos computacionais. Verificação formal de sistemas complexos

Verificação de equivalência Utilizando a verificação de equivalência: O modelo de mais alto nível é verificado quanto a funcionalidade e dado como correto. O sistema em implementação é comparado com o modelo correto a cada transformação estrutural ou de nível de abstração Mais rápido e usa menos recursos que a simulação Há várias ferramentas comerciais e é muito usado pelos projetistas Verificação formal de sistemas complexos

Verificação de equivalência Verificação formal de sistemas complexos

Verificação de Modelo Modelo do sistema X Especificação A especificação é descrita por meio de propriedades bem precisas O modelo é expandido para todos os possíveis estados Todos os estados do modelo devem satisfazer as propriedades especificadas Verificação formal de sistemas complexos

Verificação de Modelo Se todos o modelo satisfaz as propriedades para todos os estados ele é correto Se não, pode-se corrigir o modelo com a ajuda de um contra-exemplo onde uma dada propriedade falha Relativamente novo para os projetistas Verificação formal de sistemas complexos

Verificação de Modelo Verificação formal de sistemas complexos

Dificuldades e problemas Tamanho da lógica Complexidade cresce exponencialmente com o espaço de estados e numero de entradas. Complexidade Inerente da lógica Mesmo com um número pequeno de estados a lógica envolvida pode ser muito complexa. Complexidade de interface e protocolos Verificação formal de sistemas complexos

Dificuldades e problemas Lógica difusa Não ligada às funcionalidades primárias Presente em todo o projeto Recursos A complexidade tem impacto direto nos recursos computacionais necessários. Verificação formal de sistemas complexos

Mitigação dos problemas Drivers VF Limitar o espaço entradas eliminando as entradas irreais. Aplicação serial de propriedades Dividir o conjunto de propriedades em máis de uma análise Divisão do espaço de entradas Dividir o espaço de entradas em sub-espaços e aplicar a verificação a cada um dos sub-espaços Verificação formal de sistemas complexos

Mitigação dos problemas Redução de lógica não influente Para um conjunto de propriedades a lógica que não as influecia pode ser eliminada da verificação reduzindo o numero de estados. Localização Substituição de lógica interna por aleatoriedade Extrapolação de condições. Eficiência algoritmica Combinação de algoritmos Aproveitar as vantagens de cada um dos algoritmos Otimizar cobertura x recursos necessários Verificação formal de sistemas complexos

Considerações e conclusões Verificação formal não garante que o circuito é 100% correto Verificação formal não substitui totalmente a simulação Pode ser usado em projetos grandes e complexos Verificação formal de sistemas complexos

Considerações e conclusões A verificação formal pode ser usada por qualquer projetista A verificação formal diminui o tempo do projeto Verificação formal de modelos não é uma tarefa trivial Verificação formal de sistemas complexos

Considerações e conclusões A verificação formal pode ser usada por qualquer projetista A verificação formal diminui o tempo do projeto Verificação formal de modelos não é uma tarefa trivial Verificação formal de sistemas complexos

Considerações e conclusões A verificação formal pode complementar a verificação tradicional Aproveitar as vantagens Contornar limitações Pode aumentar e otimizar o alcance da verificação! Verificação formal de sistemas complexos