验证其实是一个“证伪”的过程,从流程到工具,验证工程师的终极目的都只有一个:
发现所有BUG,或者证明没有BUG,以保证芯片功能性能的正确性和可靠性。
验证环节对于一颗芯片的重要性也是不言而喻的:
·从项目周期来说,功能验证在芯片的整个设计周期中占用时间最多,大概要占到70%左右。
·从项目成本来说,验证一颗芯片大概会占硬件开发总成本的50%。
接下来就来聊聊IC验证的流程和工具。
(文末可全文档)
理解DUT
验证工程师需要深入理解芯片Spec,包括但并不限于:了解架构、数据流向、基本功能、接口、IP、协议、寄存器定义等。
对Spec了解越详细,之后的验证工作就能够越充分。
使用工具:查看Spec使用最基础的Office软件即可
制定验证计划
对于芯片项目的Boss或者负责人来说,一份完整的验证计划需要包含:验证策略方法、人力资源调配、项目进度评估、风险评估等多项内容。
对于验证工程师来说,就应该考虑功能测试点、验证层次、验证方法和验证覆盖率等技术层面为主的内容,还需要在搭建验证环境之前充分review验证计划。
制定验证方法策略
一般会按照大的功能模块或数据流向对DUT进行划分,比如需要确定是在module/sub system/chip system哪个level去做验证。
搭建验证平台
根据验证方案来编写验证环境,一般会使用uvm平台,python脚本辅助来搭建环境,并通过冒烟测试来确定验证平台是否完善。
从时间线上来说,搭建验证平台可以和提取验证点并行进行。
提取测试点
测试点被验证工程师认为是“验证的圣经”,因为这是诸多工作开展的出发点和落脚点。一些公司会把这个步骤称作VO(verification objective),也有的公司叫做Test Point。
验证工程师在分解测试点时需要注意完备性、低耦合以及无歧义,然后将测试点罗列在Excel表格中。
理想情况下,验证工程师拿到测试点list和DUT之后,就可以写testcase进行验证了。
另外,在环境搭建、验证执行、用例调试、覆盖率分析等阶段也会不断对测试点进行修正和增补。
执行验证
根据提取出来的测试点,添加testcase在验证平台上去进行测试,这是一个需要反复迭代、反复优化的过程。
这个过程中会使用到vcs/xrun进行仿真、makefile编辑脚本、verdi/ncsim查看波形,并且要尽可能确保每个测试点的功能是否实现正确。
收集验证覆盖率
需要收集功能覆盖率和代码覆盖率,增补用例,以确保覆盖率达到100%。一般可以通过imc或Verdi来查看覆盖率报告。
一些规模比较大的IC设计公司,会设置专门的岗位来收集验证覆盖率。
完成验证报告
验证报告通常需要包含checklist、覆盖率分析、难点覆盖情况等内容。
上述环节概述了验证工程师比较主要的工作流程。
但其实验证是贯穿着整个IC设计流程的,在芯片开发过程中只要发现问题或缺陷,就需要进行修正和改进,直到设计符合预期的要求为止。
从提取验证点、编写验证方案到搭建验证环境再到具体验证执行环节的Debug,每一步都需要经验的加持。
入行两三年的工程师和十年经验的工程师,在细节方面的把控是完全不同的。
而验证,恰好是一个细节为王的岗位。这也就是为什么ic验证工程师越老越吃香的原因之一。
工作特性要求验证工程师要做的并不仅仅只是用EDA工具进行仿真验证,而是从系统架构到应用层面对自己所负责验证的模块进行深入了解。
既要能够如验证计划要求的那样工作在最高层,也要能够在最底层植入错误进行自我检查。
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