全面的功能驗證

前言

　　在芯片設(shè)計流程中存在著多種驗證工作，這些驗證工作包括功能驗證、時序驗證、測試驗證和等價性檢查，其中花費(fèi)時間最多的就是功能驗證。功能驗證保證芯片和系統(tǒng)在任何狀況下都能夠按照設(shè)計規(guī)范的規(guī)定正確地執(zhí)行操作。功能驗證工程師的工作對象是芯片制造前的硬件設(shè)計的軟件模型，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?！　]有一個保證功能驗證成功的通用的規(guī)則，也不存在適用于所有設(shè)計的黃金代碼，每一個硬件設(shè)計都有自己獨(dú)特精妙之處。像一個雕刻家那樣，從一塊原木開始工作，并不斷想象它最終的樣子，驗證工程師也需要經(jīng)驗和洞察力來雕琢精確的環(huán)境，以滿足探索和驗證設(shè)計的需要?！　〗?jīng)驗對于成功的驗證來說非常重要，也是各種驗證理論、策略和方法的基礎(chǔ)。在過去的20年中，擁有一個很強(qiáng)大的驗證團(tuán)隊對于硬件開發(fā)來說至關(guān)重要，而在驗證領(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)生對驗證的了解程度僅限于在設(shè)計課程實驗中寫過幾天的簡單的測試平臺。事實上，在他們有機(jī)會在重要的硬件設(shè)計任務(wù)中工作之前，大部分工科大學(xué)的畢業(yè)生從未聽說過驗證這個職業(yè)途徑。　　為了應(yīng)對新工程師基本驗證知識缺乏的問題，我們開發(fā)了一個兩周的課程，講授功能驗證的基本知識，課程內(nèi)容包括驗證介紹和若干節(jié)的基于模擬的驗證和形式驗證。這個課程已經(jīng)成為新驗證工程師教育和有經(jīng)驗的驗證工程師提升技術(shù)的重要途徑?！　∥覀兿蚪佑|的各個大學(xué)提供基本的驗證教育包時間并不長，很快，我們的材料就擴(kuò)散到許多本科功能驗證教育的課堂，我們甚至發(fā)現(xiàn)我們的課程練習(xí)——CaM、Calc2、Calc3在大學(xué)的實驗環(huán)境中運(yùn)行良好。我們和大學(xué)合作，提供特殊驗證主題的客座講師，把工業(yè)化驗證的挑戰(zhàn)帶到課堂。能夠提供課堂教育非常令人鼓舞，而來自大學(xué)合作伙伴的最有價值的回報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證的職業(yè)生涯。

內(nèi)容概要

本書分為5個部分。第1部分的內(nèi)容是功能驗證概述，包括概念背景、驗證計劃、驗證策略和一些基本練習(xí)。第1部分還介紹了驗證周期的概念和層次化驗證的概念，以及在實踐中怎樣將巨型設(shè)計分解為可驗證的單元。第2部分和第3部分關(guān)注兩個最主要的功能驗證方法：基于模擬的驗證方法和形式驗證方法。第4部分把注意力集中在驗證周期的后期階段，包括回歸測試和“逃逸”錯誤分析，以及一些高級的驗證技術(shù)。第5部分，是一些驗證實例研究的集合，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了驗證周期和驗證過程中的相關(guān)概念?！　”緯瓤勺鳛榭蒲性核⒏叩裙た圃盒Ｓ嬎銠C(jī)、電子、微電子等專業(yè)的教材或教學(xué)參考書，也可作為集成電路驗證領(lǐng)域的工程師的技術(shù)指南或工具書。

作者簡介

　　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，在這個崗位上，他領(lǐng)導(dǎo)開發(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)并開始職業(yè)生涯，Wile先生在功能驗證領(lǐng)域工作了18年。他曾先后擔(dān)任許多芯片和系統(tǒng)的驗證工程師，包括開始的IBMS／390ES／9000系列緩存和存儲控制器單元，進(jìn)而是處理器、I／O設(shè)備以及整個系統(tǒng)。在驗證生涯中，他還擔(dān)任著驗證組領(lǐng)導(dǎo)和管理崗位。2000年，Wile先生被任命為IBM服務(wù)器芯片驗證組長，負(fù)責(zé)整個IBM服務(wù)器全線產(chǎn)品的驗證技術(shù)開發(fā)和執(zhí)?！　　?/pre>


書籍目錄
譯者序 對本書的評論 原書序 前言 第1部分　驗 證 簡 介 　第1章　芯片設(shè)計的驗證　第2章　驗證流程　第3章　基于模擬的驗證基礎(chǔ)　第4章　驗證計劃第2部分　基于模擬的驗證 　第5章　硬件描述語言和模擬引擎　第6章　創(chuàng)建環(huán)境　第7章　基于模擬的測試激勵生成策略　第8章　基于模擬的驗證中的結(jié)果檢查策略　第9章　廣義的功能驗證　第10章　重用策略與系統(tǒng)模擬第3部分　形 式 驗 證 　第11章　形式驗證簡介　第12章　形式驗證的使用第4部分　全面的驗證 　第13章　完成驗證周期　第14章　高級驗證技術(shù)第5部分　驗證實例研究 　第15章　驗證實例附錄　驗證術(shù)語表參考文獻(xiàn)


章節(jié)摘錄
　　覆蓋率和形式驗證　測試用例驅(qū)動器和生成器提供了運(yùn)行大量測試用例的能力，用于運(yùn)行模擬仿真的“服務(wù)器農(nóng)場”也已經(jīng)發(fā)展到可以處理所有的測試用例。然而，偽隨機(jī)的實時的測試用例的創(chuàng)建導(dǎo)致工程師們需要更強(qiáng)的觀察能力，了解究竟有哪些測試用例的序列被實際產(chǎn)生了，驗證工程師通過捕獲測試用例創(chuàng)建的實際情況來完成這一任務(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)使得驗證工程師可以確認(rèn)他們的測試用例實際命中了他們想要創(chuàng)建的情況。覆蓋率標(biāo)準(zhǔn)也通過突出展示設(shè)計中未被驗證過的區(qū)域，來輔助說明測試用例自動化的有效性?！　D2-17顯示的驗證技術(shù)的進(jìn)展仍在繼續(xù)，有效的形式驗證引擎進(jìn)一步拓展了驗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，通過使用自動的數(shù)學(xué)證明來顯示在所有的情況下設(shè)計都擁有某個屬性。形式驗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，對于設(shè)計中的單一的路徑（一個測試場景），所有的屬性都滿足（檢查機(jī)制）。形式驗證引擎的固有的缺陷是引擎只能對設(shè)計的非常小的部分（少于100個鎖存器）建模。最近的技術(shù)進(jìn)展進(jìn)一步改善了大小的限制，使得形式驗證真正成為基于模擬的驗證技術(shù)的補(bǔ)充。我們將在第11章和第12章詳細(xì)介紹形式驗證?！　〔煌脑O(shè)計公司早期采用的驗證方法的進(jìn)展的時間框架是不同的。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)計公司開發(fā)內(nèi)部自用的測試用例生成器和驅(qū)動器技術(shù)。與此不同，當(dāng)今EDA工業(yè)為模擬和形式驗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)計復(fù)雜度的不斷提高，功能驗證日漸成為開發(fā)過程中的決定性任務(wù)?！度娴墓δ茯炞C：完整的工業(yè)流程》在描述功能驗證基礎(chǔ)方面做了極為出色的工作。讀者可以從《全面的功能驗證：完整的工業(yè)流程》中了解驗證周期的細(xì)節(jié)，學(xué)習(xí)驗證工程師所采用的各種方法。以確保完成一個無錯的設(shè)計版本。　　《全面的功能驗證：完整的工業(yè)流程》提供了至今為止最廣泛深入的功能驗證策略。作者依賴深厚的經(jīng)驗，對驗證工程師可能面對的各種問題和挑戰(zhàn)提供了一個工業(yè)級的透視圖?！度娴墓δ茯炞C：完整的工業(yè)流程》對于新手和有經(jīng)驗的驗證工程師都很有價值?！　　度娴墓δ茯炞C：完整的工業(yè)流程》是對工業(yè)化驗證流程的全面瀏覽。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)鏈來介紹，此外，《全面的功能驗證：完整的工業(yè)流程》還伴有豐富的說明舉例和研究實例，使之成為一本大學(xué)功能驗證課程的理想教科書?！　≡诟鱾€項目組都力求高效地保證系統(tǒng)工作正確的今天，驗證已經(jīng)成為整個數(shù)字電路設(shè)計流程的主宰。盡管驗證極其重要，過去卻沒有書籍能充分涵蓋需要的各種素材來確保復(fù)雜電子系統(tǒng)的品質(zhì)。Wile、Goss和Roesner深入介紹了功能驗證技術(shù)——包括理論觀點(diǎn)和實踐技術(shù)。這本優(yōu)秀的教科書承諾讓在校學(xué)生和實踐中的工程師都能從中獲益，使他們在應(yīng)對現(xiàn)代驗證挑戰(zhàn)時變得更有效率?！　　度娴墓δ茯炞C：完整的工業(yè)流程》特色　　隨著電子設(shè)計日趨復(fù)雜，發(fā)現(xiàn)錯誤變得越來越困難和耗時，對能夠快速識別設(shè)計缺陷的熟練的驗證工程師的需求也前所未有的迫切《全面的功能驗證：完整的工業(yè)流程》為深入理解驗證的方法、工具和技術(shù)提供了堅實的基礎(chǔ)，而正是采用這些方法、工具和技術(shù)，業(yè)界專家可以成功地調(diào)試甚至最復(fù)雜的設(shè)計。提供對完整的驗證周期的全景觀察?！　?qiáng)調(diào)功能驗證基礎(chǔ)知識與工業(yè)界經(jīng)驗的有機(jī)組合?！　“鎸嵤澜绲陌咐芯浚峁﹣碜源驟DA廠商Mentor Graphics、Synopsys和VerlsityDeslgn的可下載的關(guān)鍵用例的軟件實現(xiàn)。





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