SystemVerilog für moderne digitale Designs

Seminar - GFU Cyrus AG

Ziel des Seminars ist es, den Teilnehmern ein fundiertes Verständnis der SystemVerilog-Sprache und ihrer Anwendungsmöglichkeiten zu vermitteln. Sie lernen, wie sie digitale Schaltungen und komplexe Designs mithilfe von SystemVerilog effizient beschreiben, simulieren und verifizieren können. Durch praxisnahe Übungen und die Anwendung von Assertion-Based Verification erwerben die Teilnehmer die Fähigkeit, Fehler frühzeitig zu erkennen und zu beheben. Damit werden sie in die Lage versetzt, robuste, wartbare und leistungsfähige Hardware-Designs zu realisieren, die den Anforderungen moderner IT-Infrastrukturen gerecht werden.

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Detaillierte Informationen zum Seminar

Inhalte:

Einführung in SystemVerilog
- Überblick über SystemVerilog: Historie, Motivation und Einsatzgebiete
- Unterschiede und Erweiterungen gegenüber herkömmlichem Verilog
- Bedeutung von SystemVerilog für modernes digitales Design und Verifikation
- Vorstellung typischer Anwendungsbeispiele und Erfolgsgeschichten
Grundlagen der SystemVerilog-Sprache
- Sprachsyntax und grundlegende Konstrukte: Datentypen, Operatoren, Steuerstrukturen
- Module, Interfaces und Parameterisierung
- Datums- und Zeitkonzepte sowie Simulationstechniken
- Best Practices für die strukturierte Codeentwicklung
Design und Implementierung von Hardware-Komponenten
- Erstellung von Designmodulen für digitale Schaltungen
- Nutzung von Hierarchie, Wiederverwendbarkeit und Parametrisierung
- Einsatz von strukturellen und verhaltensbasierten Beschreibungen
- Integration von Simulationen zur Validierung des Designs
Assertion-Based Verification (ABV)
- Grundlagen und Nutzen von Assertions in SystemVerilog
- Spezifikation von Properties und Temporal Logic
- Anwendung von Assertions in der Verifikation digitaler Designs
- Beispiele für effektive ABV-Strategien zur Fehlerfrüherkennung
Testbench-Entwicklung und Simulation
- Aufbau einer effektiven Testbench-Umgebung
- Einsatz von Clock- und Reset-Signalen, Stimulus-Generatoren und Monitoren
- Automatisierung von Testabläufen mittels Randomisierung und Coverage
- Integration von SystemVerilog Assertions in die Testbench
Simulation, Debugging und Optimierung
- Nutzung von Simulations- und Debugging-Tools (z. B. ModelSim, VCS)
- Analyse von Simulationslogs und Waveform-Darstellungen
- Techniken zur Fehlerdiagnose und Optimierung des Designs
- Best Practices zur kontinuierlichen Verbesserung der Simulationsumgebung
Integration in den Entwicklungsprozess und CI/CD
- Einbindung von SystemVerilog in bestehende Design- und Verifikationsprozesse
- Automatisierung von Simulationen und Tests in CI/CD-Pipelines
- Zusammenarbeit zwischen Hardware- und Softwareentwicklung
- Fallstudien zur erfolgreichen Integration von SystemVerilog in agile Entwicklungszyklen
Fortgeschrittene Themen und Erweiterungsmöglichkeiten
- Nutzung von objektorientierten Konzepten in SystemVerilog
- Erweiterte Methoden der Verifikation: Coverage, Formal Verification
- Trends und zukünftige Entwicklungen in der HDL- und Verifikationstechnologie
- Diskussion von Herausforderungen und Lösungsansätzen in komplexen Designs
Praktische Abschlussübung
- Aufgabe: In Gruppenarbeit wird ein komplettes End-to-End-Szenario durchgeführt. Dabei soll ein digitales Design in SystemVerilog entwickelt, verifiziert und simuliert werden. Die Teilnehmer erstellen eine Testbench, implementieren Assertions zur Verifikation und optimieren den Code anhand von Simulationsfeedback.
- Ergebnis: Jede Gruppe präsentiert ihr erarbeitetes Design und die Testbench, gefolgt von einer moderierten Feedbackrunde, in der Verbesserungsvorschläge und Optimierungspotenziale diskutiert werden.

Zielgruppe:

Dieses Seminar richtet sich an Entwickler, Hardware-Designer, Verifikationsingenieure und IT-Fachkräfte, die bereits grundlegende Kenntnisse im digitalen Design oder in der HDL-Programmierung besitzen und ihr Wissen im Bereich SystemVerilog vertiefen möchten. Vorerfahrungen in VHDL, Verilog oder vergleichbaren Sprachen sind von Vorteil, um die vermittelten Inhalte optimal nachvollziehen und in praxisnahe Projekte integrieren zu können

Seminarkennung:

S5070

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