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FPGA-Neural/docs/validation/D-trasversali.md
T
micheleandClaude Sonnet 5 8d20a7bfbf docs: certify C.9-C.14 + cross-cutting analyses D
C.9 (pinout): certified citing this session's own F1-F7 work; also
regenerated a real bitstream for the CURRENT full-system build
(ecppack, 0 errors, real part header) rather than relying on an older
pre-flash build's bitstream.

C.10 (timing): certified citing Fmax re-measured at every structural
change this session (54.58->75.30->73.88->66.68->67.91MHz), critical
path re-verified identical at every re-synthesis.

C.11 (toolchain): full RTL->Yosys->nextpnr-ecp5->ecppack flow re-run
on the current build, 0 errors at every stage. Real-silicon behavior
explicitly declared NOT certifiable (no physical hardware available).

C.12 (netasm): certified citing 20/20 tests plus a real hardware
round-trip already demonstrated earlier this session.

C.13 (datasheet/RTL coherence): real, current discrepancy found and
declared -- none of this campaign's 7 bugs (BUG-001-007) are yet
mentioned in the datasheet or engine spec doc. Correct and expected
(found after those docs were last updated), flagged as required
follow-up after the campaign completes.

C.14: page-mode PSRAM and the flash subsystem are actually COMPLETE,
not "in progress" as the certification prompt assumed -- verified
against real repo state.

D (cross-cutting): CDC certified via C.7. Reset scheme found by
exhaustive grep across all 20 RTL files to be synchronous-only
everywhere (no posedge rst anywhere) -- a real fact, differs from the
prompt's async-assert/sync-deassert phrasing, not a defect. FSM: the
campaign's own BUG-002-007 ARE FSM defects, found and documented, but
no exhaustive reachability analysis of every FSM was done (stated
reserve). Width/overflow: 2 real cases found across the whole session.
Lint: full-system Yosys check, one real warning (known PSRAM tristate),
zero accidental latches confirmed signal-by-signal (25 explicit
confirmations). Determinism: no real non-determinism found (the one
apparent inconsistency, BUG-003, traced to genuinely different test
stimuli between attempts, not unstable behavior for identical stimuli).

Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>
Claude-Session: https://claude.ai/code/session_013xXuuRUWZScuo1DeYJxs3v
2026-09-04 18:53:58 +02:00

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# D — Analisi trasversali
Data: 2026-09-04.
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## D.1 CDC (clock domain crossing)
`spi_slave.v` è l'unico vero attraversamento di dominio di clock del progetto (`sclk`
esterno asincrono → `clk` di sistema): sincronizzatore a 2/3 stadi, verificato con un test
esplicito a rapporto SCLK/clk variabile (`sim/spi_slave_tb.v` TEST 4, §C.7). Nessun altro
segnale multi-bit attraversa domini di clock diversi senza passare prima per questo
sincronizzatore a livello di bit singolo (i segnali multi-bit, es. gli indirizzi SPI, sono
ricostruiti byte-per-byte SUL lato `clk` dopo la sincronizzazione bit-a-bit, non
attraversano il confine come bus paralleli).
**Verdetto: CERTIFICATO** (evidenza da C.7, non ripetuta qui).
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## D.2 Reset
**Trovato per ispezione su tutti i 20 file RTL** (non assunto): `grep -l "posedge rst"
rtl/*.v`**nessun risultato**. L'intero progetto usa reset **esclusivamente sincrono**
(`always @(posedge clk) if (rst) ... else ...`), mai `always @(posedge clk or posedge rst)`.
Questo è **diverso** da quanto la formulazione "async assert / sync deassert" del prompt di
certificazione presuppone — non è un difetto (reset sincrono è una scelta di design comune
e spesso preferita su FPGA, evita i problemi di recovery/removal timing tipici del reset
asincrono), ma va segnalato come fatto reale, non l'assunzione implicita nel prompt.
Nessuno stato illegale dopo reset a metà operazione trovato nei moduli testati in questa
campagna (C.1-C.8) — ogni reset osservato riporta correttamente FSM/accumulatori/flag a
zero, confermato empiricamente nei test di regressione (33+ testbench, incl. reset a metà
run in `flash_slot_manager_tb.v`'s test di power-loss simulato, §sessioni precedenti).
**Verdetto: CERTIFICATO come "reset sincrono coerente in tutto il progetto"** (fatto
verificato per ispezione esaustiva, non campione).
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## D.3 FSM (stati irraggiungibili, deadlock, default sicuro)
Non è stata fatta un'analisi di raggiungibilità formale di ogni FSM del progetto (fuori
scope per il tempo di questa campagna) — ma **6 bug reali trovati in questa campagna
(BUG-002-007) sono ESATTAMENTE difetti di FSM**: contatori che avvolgono su un valore
raggiungibile invece di essere bloccati da una guardia, e un mux non agganciato allo stato
del motore che sta effettivamente pilotando. Questo non è una copertura esaustiva, ma è una
verifica reale e concreta della categoria "deadlock/stato scorretto", con risultati
concreti (non un "nessun problema trovato" vuoto).
Ogni `case` osservato nei moduli letti in questa campagna ha un ramo `default` che
riporta lo stato a IDLE/SEL_NONE (verificato in `mem_arbiter.v`, `int8_memory_access.v`,
`neuron_parallel.v` — nessuno stato `case` privo di default trovato nei moduli ispezionati).
**Verdetto: CERTIFICATO CON RISERVA** — i difetti di FSM effettivamente presenti (BUG-002-007)
sono stati trovati e documentati, ma non è stata fatta un'analisi di raggiungibilità
esaustiva di OGNI FSM del progetto: potrebbero esisterne altri non ancora scoperti nei
moduli non ancora sottoposti a test avversariali mirati sui valori limite (es. `spi_slave.v`
stesso, `psram_controller.v` oltre a quanto già verificato in sessioni precedenti).
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## D.4 Larghezze e overflow
**Un bug reale di questa classe era già stato trovato e corretto in una fase precedente di
questa stessa sessione** (non solo teoria): `FLASH_SPACE_BYTES = 24'h100_0000` (16MB=2^24)
troncava silenziosamente a 0 in 24 bit, catturato dal warning di iverilog stesso
("Numeric constant truncated"), corretto allargando a 25 bit — citato per completezza, non
riscoperto qui.
**In questa campagna**: la causa radice di BUG-002 è ESATTAMENTE un problema di larghezza
(`[DATA_WIDTH*N_INPUTS-1:0]` con `N_INPUTS=0` diventa `[-1:0]`, che sia Icarus sia Yosys
trattano come 2 bit reali invece di larghezza zero) — un secondo caso reale della stessa
categoria, trovato con evidenza su entrambi i piani di verifica (non solo simulazione).
**Verdetto: CERTIFICATO CON RISERVA** — due casi reali di questa categoria trovati e
documentati (uno in sessione precedente, uno in questa campagna), nessuna garanzia che sia
l'unico rimasto.
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## D.5 Lint
**Eseguito in questa fase** (non solo il CHECK pass isolato per modulo già visto durante
tutta la sessione): sintesi Yosys dell'intero sistema (`spi_neuron_top` + tutti i 19 moduli
RTL che istanzia), con `proc; opt_clean; check`, filtrando esplicitamente ogni messaggio
`warning`/`latch`/`error`/`width mismatch`/`multiple driver`:
```
Warnings: 1 unique messages, 1 total
rtl/psram_controller.v:191: Warning: Yosys has only limited support for tri-state logic
[...25× "No latch inferred for signal ..." -- CONFERME, non warning: ogni blocco
combinazionale controllato NON ha inferito un latch accidentale, incl. l'intero albero
binario di mac8.v e la funzione next_crc di crc32.v]
```
**Un solo warning reale**, lo stesso già noto e documentato ripetutamente in
`WORKLOG.md` fin dalla Fase 15 (bus dati PSRAM bidirezionale, comportamento tri-state
atteso e corretto per un bus dati esterno, non un difetto). **Zero latch inferiti
accidentalmente** in tutto il progetto, confermato esplicitamente segnale per segnale, non
solo per assenza di un warning generico.
**Verdetto: CERTIFICATO.** Nessun warning reale non spiegato, nessun latch accidentale in
tutto il progetto.
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## D.6 Determinismo
Non eseguita una campagna dedicata di run ripetuti a confronto bit-esatto in questa fase
(fuori scope per il tempo disponibile) — ma **evidenza indiretta forte** raccolta durante
tutta questa campagna: ogni test rieseguito più volte durante il debug (es. i tentativi
multipli su BUG-003 in C.2, il test di regressione completo rieseguito ad ogni fase C.1-C.8)
ha prodotto **risultati identici a parità di stimolo** — l'unica "incoerenza" osservata
(BUG-003) è stata tracciata a **stimoli testbench effettivamente diversi tra i tentativi**
(pattern di reset diverso, sequenza di chiamate diversa), non a un comportamento
non-deterministico del design a parità di stimolo esatto — confermato ripetendo lo stesso
identico stimolo più volte con risultato stabile.
**Verdetto: CERTIFICATO CON RISERVA** — nessuna evidenza di non-determinismo reale trovata,
ma non verificato con una campagna dedicata (es. seed multipli su tutti i testbench,
confronto bit-esatto sistematico).