信息时代爆炸式发展的今天,智能手机和移动设备已经得到普及,对移动设备性能的要求越来越高。随着SoC向多功能、高性能方向的飞速发展,系统对信息的存储要求也越来越高。LPDDR4 SDRAM为SoC提供了低功耗、高容量和高带宽的高速片外存储器,为移动应用场景提供了高效的数据传输保障。在千兆级的频率下,任何微小的问题都有可能造成数据出错,此外传输性能的良莠也都会影响系统的运行,因此对SoC芯片级的数据流和内存的读写控制电路提出了苛刻的要求。而随着芯片自身复杂度日益提高,芯片迭代周期越来越短,对于芯片全流程而言,无论是设计还是验证,项目进度带来的压力越来越大,“没有漏洞”只是芯片工程师的美好理想,实际项目中往往在硅后测试时还会暴露出一些漏洞,而测试阶段留存的隐患难以发现,很多严重缺陷由于找不到问题的根源致使功能验证无法复现缺陷问题,从而调试遇到阻碍,延误芯片后期修复,推迟产品上市的时间,对芯片公司会造成难以预估的影响。对于基带芯片来说,数据传输是最基础最重要的功能,却也是最容易产生问题的环节。为了减少SoC样片流片后系统数据传输异常而难以入手调试的盲目性,同时为了便于定位系统数据传输时性能达不到预期性能的瓶颈,本课题开创性地开发出此可综合的调试模块——LPDDR4模块的硬件监测器。本文研究的内容是围绕Intel某基带芯片中的模块——内存控制器(Data Memory Interface,DMIF)模块展开的。通过对内存控制器模块上下游进行分析,剖析SoC数据传输通路,从两大切入点进行研究:第一,确保数据传输正确性,挖掘传统硅前验证和硅后测试的痛点,针对特殊测试用例,设计监测器进行监测;第二,量化数据传输性能,研究总线的控制信号和数据信号,对读写的数据进行统计,设计可综合的性能监测器以便分析系统当前传输性能。在完成LPDDR4模块的硬件监测器设计的基础上,使用通用验证方法学(Universal Verification Methodology,UVM)搭建验证平台对监测器进行验证,通过创建测试用例对监测器施加高效的定向验证激励和受约束的随机化验证激励,完成完备的功能验证,最终的代码覆盖率和功能覆盖率均达到100%。本文基于当前的研究工作继续深入探索,功能上完善了此数据传输监测器对功耗的控制。同时,着眼于实际应用时的复杂场景,分析了现阶段硬件监测器的局限性,进一步提出了新的思路和实现方法。本文设计实现的LPDDR4模块的硬件监测器已经成功应用于公司项目,并等待进一步的流片测试。