全面的功能驗(yàn)證

前言

　　在芯片設(shè)計(jì)流程中存在著多種驗(yàn)證工作，這些驗(yàn)證工作包括功能驗(yàn)證、時(shí)序驗(yàn)證、測(cè)試驗(yàn)證和等價(jià)性檢查，其中花費(fèi)時(shí)間最多的就是功能驗(yàn)證。功能驗(yàn)證保證芯片和系統(tǒng)在任何狀況下都能夠按照設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定正確地執(zhí)行操作。功能驗(yàn)證工程師的工作對(duì)象是芯片制造前的硬件設(shè)計(jì)的軟件模型，而衡量他們的工作成功與否的標(biāo)準(zhǔn)在于制造后的硬件功能是否能一次通過(guò)。　　沒(méi)有一個(gè)保證功能驗(yàn)證成功的通用的規(guī)則，也不存在適用于所有設(shè)計(jì)的黃金代碼，每一個(gè)硬件設(shè)計(jì)都有自己獨(dú)特精妙之處。像一個(gè)雕刻家那樣，從一塊原木開(kāi)始工作，并不斷想象它最終的樣子，驗(yàn)證工程師也需要經(jīng)驗(yàn)和洞察力來(lái)雕琢精確的環(huán)境，以滿(mǎn)足探索和驗(yàn)證設(shè)計(jì)的需要。　　經(jīng)驗(yàn)對(duì)于成功的驗(yàn)證來(lái)說(shuō)非常重要，也是各種驗(yàn)證理論、策略和方法的基礎(chǔ)。在過(guò)去的20年中，擁有一個(gè)很強(qiáng)大的驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)對(duì)于硬件開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，而在驗(yàn)證領(lǐng)域雇用工程（或編程）方面的大學(xué)畢業(yè)生一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。在20世紀(jì)90年代早期，大部分工科大學(xué)的畢業(yè)生對(duì)驗(yàn)證的了解程度僅限于在設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)中寫(xiě)過(guò)幾天的簡(jiǎn)單的測(cè)試平臺(tái)。事實(shí)上，在他們有機(jī)會(huì)在重要的硬件設(shè)計(jì)任務(wù)中工作之前，大部分工科大學(xué)的畢業(yè)生從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)驗(yàn)證這個(gè)職業(yè)途徑?！　榱藨?yīng)對(duì)新工程師基本驗(yàn)證知識(shí)缺乏的問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)兩周的課程，講授功能驗(yàn)證的基本知識(shí)，課程內(nèi)容包括驗(yàn)證介紹和若干節(jié)的基于模擬的驗(yàn)證和形式驗(yàn)證。這個(gè)課程已經(jīng)成為新驗(yàn)證工程師教育和有經(jīng)驗(yàn)的驗(yàn)證工程師提升技術(shù)的重要途徑?！　∥覀兿蚪佑|的各個(gè)大學(xué)提供基本的驗(yàn)證教育包時(shí)間并不長(zhǎng)，很快，我們的材料就擴(kuò)散到許多本科功能驗(yàn)證教育的課堂，我們甚至發(fā)現(xiàn)我們的課程練習(xí)——CaM、Calc2、Calc3在大學(xué)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中運(yùn)行良好。我們和大學(xué)合作，提供特殊驗(yàn)證主題的客座講師，把工業(yè)化驗(yàn)證的挑戰(zhàn)帶到課堂。能夠提供課堂教育非常令人鼓舞，而來(lái)自大學(xué)合作伙伴的最有價(jià)值的回報(bào)是看到頂尖的擁有相關(guān)技術(shù)的工程天才出現(xiàn)，并愿意投身于功能驗(yàn)證的職業(yè)生涯。

內(nèi)容概要

本書(shū)分為5個(gè)部分。第1部分的內(nèi)容是功能驗(yàn)證概述，包括概念背景、驗(yàn)證計(jì)劃、驗(yàn)證策略和一些基本練習(xí)。第1部分還介紹了驗(yàn)證周期的概念和層次化驗(yàn)證的概念，以及在實(shí)踐中怎樣將巨型設(shè)計(jì)分解為可驗(yàn)證的單元。第2部分和第3部分關(guān)注兩個(gè)最主要的功能驗(yàn)證方法：基于模擬的驗(yàn)證方法和形式驗(yàn)證方法。第4部分把注意力集中在驗(yàn)證周期的后期階段，包括回歸測(cè)試和“逃逸”錯(cuò)誤分析，以及一些高級(jí)的驗(yàn)證技術(shù)。第5部分，是一些驗(yàn)證實(shí)例研究的集合，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了驗(yàn)證周期和驗(yàn)證過(guò)程中的相關(guān)概念。　　本書(shū)既可作為科研院所、高等工科院校計(jì)算機(jī)、電子、微電子等專(zhuān)業(yè)的教材或教學(xué)參考書(shū)，也可作為集成電路驗(yàn)證領(lǐng)域的工程師的技術(shù)指南或工具書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

　　威立（Bruce Wile）是IBM杰出工程師。他是IBM系統(tǒng)與技術(shù)組ASIC首席工程師，在這個(gè)崗位上，他領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)發(fā)了當(dāng)前和下一代的服務(wù)器芯片組。自從1985年從賓夕法尼亞州立大學(xué)畢業(yè)并開(kāi)始職業(yè)生涯，Wile先生在功能驗(yàn)證領(lǐng)域工作了18年。他曾先后擔(dān)任許多芯片和系統(tǒng)的驗(yàn)證工程師，包括開(kāi)始的IBMS／390ES／9000系列緩存和存儲(chǔ)控制器單元，進(jìn)而是處理器、I／O設(shè)備以及整個(gè)系統(tǒng)。在驗(yàn)證生涯中，他還擔(dān)任著驗(yàn)證組領(lǐng)導(dǎo)和管理崗位。2000年，Wile先生被任命為IBM服務(wù)器芯片驗(yàn)證組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)整個(gè)IBM服務(wù)器全線(xiàn)產(chǎn)品的驗(yàn)證技術(shù)開(kāi)發(fā)和執(zhí)?！　　?/pre>


書(shū)籍目錄
譯者序 對(duì)本書(shū)的評(píng)論 原書(shū)序 前言 第1部分　驗(yàn) 證 簡(jiǎn) 介 　第1章　芯片設(shè)計(jì)的驗(yàn)證　第2章　驗(yàn)證流程　第3章　基于模擬的驗(yàn)證基礎(chǔ)　第4章　驗(yàn)證計(jì)劃第2部分　基于模擬的驗(yàn)證 　第5章　硬件描述語(yǔ)言和模擬引擎　第6章　創(chuàng)建環(huán)境　第7章　基于模擬的測(cè)試激勵(lì)生成策略　第8章　基于模擬的驗(yàn)證中的結(jié)果檢查策略　第9章　廣義的功能驗(yàn)證　第10章　重用策略與系統(tǒng)模擬第3部分　形 式 驗(yàn) 證 　第11章　形式驗(yàn)證簡(jiǎn)介　第12章　形式驗(yàn)證的使用第4部分　全面的驗(yàn)證 　第13章　完成驗(yàn)證周期　第14章　高級(jí)驗(yàn)證技術(shù)第5部分　驗(yàn)證實(shí)例研究 　第15章　驗(yàn)證實(shí)例附錄　驗(yàn)證術(shù)語(yǔ)表參考文獻(xiàn)


章節(jié)摘錄
　　覆蓋率和形式驗(yàn)證　測(cè)試用例驅(qū)動(dòng)器和生成器提供了運(yùn)行大量測(cè)試用例的能力，用于運(yùn)行模擬仿真的“服務(wù)器農(nóng)場(chǎng)”也已經(jīng)發(fā)展到可以處理所有的測(cè)試用例。然而，偽隨機(jī)的實(shí)時(shí)的測(cè)試用例的創(chuàng)建導(dǎo)致工程師們需要更強(qiáng)的觀(guān)察能力，了解究竟有哪些測(cè)試用例的序列被實(shí)際產(chǎn)生了，驗(yàn)證工程師通過(guò)捕獲測(cè)試用例創(chuàng)建的實(shí)際情況來(lái)完成這一任務(wù)。覆蓋率是運(yùn)行在DUV上的各種情況的信息的集合。覆蓋率標(biāo)準(zhǔn)使得驗(yàn)證工程師可以確認(rèn)他們的測(cè)試用例實(shí)際命中了他們想要?jiǎng)?chuàng)建的情況。覆蓋率標(biāo)準(zhǔn)也通過(guò)突出展示設(shè)計(jì)中未被驗(yàn)證過(guò)的區(qū)域，來(lái)輔助說(shuō)明測(cè)試用例自動(dòng)化的有效性。　　圖2-17顯示的驗(yàn)證技術(shù)的進(jìn)展仍在繼續(xù)，有效的形式驗(yàn)證引擎進(jìn)一步拓展了驗(yàn)證工程師可利用的工具集。這種技術(shù)與使用模擬引擎不同，通過(guò)使用自動(dòng)的數(shù)學(xué)證明來(lái)顯示在所有的情況下設(shè)計(jì)都擁有某個(gè)屬性。形式驗(yàn)證顯示單一的屬性能夠被所有的路徑支持；而基于模擬的技術(shù)顯示，對(duì)于設(shè)計(jì)中的單一的路徑（一個(gè)測(cè)試場(chǎng)景），所有的屬性都滿(mǎn)足（檢查機(jī)制）。形式驗(yàn)證引擎的固有的缺陷是引擎只能對(duì)設(shè)計(jì)的非常小的部分（少于100個(gè)鎖存器）建模。最近的技術(shù)進(jìn)展進(jìn)一步改善了大小的限制，使得形式驗(yàn)證真正成為基于模擬的驗(yàn)證技術(shù)的補(bǔ)充。我們將在第11章和第12章詳細(xì)介紹形式驗(yàn)證?！　〔煌脑O(shè)計(jì)公司早期采用的驗(yàn)證方法的進(jìn)展的時(shí)間框架是不同的。到了20世紀(jì)90年代中期，EDA工業(yè)可用的主要技術(shù)是模擬引擎，硬件設(shè)計(jì)公司開(kāi)發(fā)內(nèi)部自用的測(cè)試用例生成器和驅(qū)動(dòng)器技術(shù)。與此不同，當(dāng)今EDA工業(yè)為模擬和形式驗(yàn)證兩種方法都提供一些最先進(jìn)的引擎?！　　?/pre>




編輯推薦
　　隨著芯片設(shè)計(jì)復(fù)雜度的不斷提高，功能驗(yàn)證日漸成為開(kāi)發(fā)過(guò)程中的決定性任務(wù)?！度娴墓δ茯?yàn)證：完整的工業(yè)流程》在描述功能驗(yàn)證基礎(chǔ)方面做了極為出色的工作。讀者可以從《全面的功能驗(yàn)證：完整的工業(yè)流程》中了解驗(yàn)證周期的細(xì)節(jié)，學(xué)習(xí)驗(yàn)證工程師所采用的各種方法。以確保完成一個(gè)無(wú)錯(cuò)的設(shè)計(jì)版本?！　　度娴墓δ茯?yàn)證：完整的工業(yè)流程》提供了至今為止最廣泛深入的功能驗(yàn)證策略。作者依賴(lài)深厚的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)驗(yàn)證工程師可能面對(duì)的各種問(wèn)題和挑戰(zhàn)提供了一個(gè)工業(yè)級(jí)的透視圖?！度娴墓δ茯?yàn)證：完整的工業(yè)流程》對(duì)于新手和有經(jīng)驗(yàn)的驗(yàn)證工程師都很有價(jià)值?！　　度娴墓δ茯?yàn)證：完整的工業(yè)流程》是對(duì)工業(yè)化驗(yàn)證流程的全面瀏覽。作者特別關(guān)注了覆蓋率方面的最新進(jìn)展，并將它們串成組織嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼鹿?jié)鏈來(lái)介紹，此外，《全面的功能驗(yàn)證：完整的工業(yè)流程》還伴有豐富的說(shuō)明舉例和研究實(shí)例，使之成為一本大學(xué)功能驗(yàn)證課程的理想教科書(shū)。　　在各個(gè)項(xiàng)目組都力求高效地保證系統(tǒng)工作正確的今天，驗(yàn)證已經(jīng)成為整個(gè)數(shù)字電路設(shè)計(jì)流程的主宰。盡管驗(yàn)證極其重要，過(guò)去卻沒(méi)有書(shū)籍能充分涵蓋需要的各種素材來(lái)確保復(fù)雜電子系統(tǒng)的品質(zhì)。Wile、Goss和Roesner深入介紹了功能驗(yàn)證技術(shù)——包括理論觀(guān)點(diǎn)和實(shí)踐技術(shù)。這本優(yōu)秀的教科書(shū)承諾讓在校學(xué)生和實(shí)踐中的工程師都能從中獲益，使他們?cè)趹?yīng)對(duì)現(xiàn)代驗(yàn)證挑戰(zhàn)時(shí)變得更有效率。　　《全面的功能驗(yàn)證：完整的工業(yè)流程》特色　　隨著電子設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤變得越來(lái)越困難和耗時(shí)，對(duì)能夠快速識(shí)別設(shè)計(jì)缺陷的熟練的驗(yàn)證工程師的需求也前所未有的迫切《全面的功能驗(yàn)證：完整的工業(yè)流程》為深入理解驗(yàn)證的方法、工具和技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而正是采用這些方法、工具和技術(shù)，業(yè)界專(zhuān)家可以成功地調(diào)試甚至最復(fù)雜的設(shè)計(jì)。提供對(duì)完整的驗(yàn)證周期的全景觀(guān)察?！　?qiáng)調(diào)功能驗(yàn)證基礎(chǔ)知識(shí)與工業(yè)界經(jīng)驗(yàn)的有機(jī)組合?！　“鎸?shí)世界的案例研究，提供來(lái)自大EDA廠(chǎng)商Mentor Graphics、Synopsys和VerlsityDeslgn的可下載的關(guān)鍵用例的軟件實(shí)現(xiàn)。





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