基于E语言和OVL库的功能验证方案
概述
---随着IC设计的复杂度和规模不断增大,设计的功能验证变得越来越复杂。在目前的IC设计中,设计周期的70%～80%都花费在功能验证上。因此,功能验证已成为现代IC设计中的瓶颈部分,本文首先综合介绍功能验证的概念和现阶段正在应用的几种功能验证方法,在此基础上,提出一种在实际项目中切实可行的功能验证解决方案。
功能验证概念和常用验证方法
---1．功能验证的概念
---在IC设计中,设计者根据设计规范文档编写的功能模块可能和规范文档实际描述的功能有些偏差,通过功能验证找出功能模块中存在的逻辑缺陷,保证逻辑设计的正确性。因此,功能验证的目标是尽量确保设计能够实现规范文档中所描述的功能。
---在实际的项目设计中,有几种常见的功能验证方法,下面简要介绍。
---2．形式验证
---形式验证是一种使用数学方法检查设计能否满足某些属性/特征的验证方法,其应用范围及对硬件环境要求的苛刻使它不适合用于系统级的功能验证。当前,形式验证主要应用于模块级和单元级设计的功能验证,现阶段还不能达到广泛的应用。
---3．软件模拟验证
---软件模拟是目前使用最为广泛的一种验证手段,使用这种功能验证方法,必须手工输入测试激励。但是,人工编写输入激励会导致部分设计错误无法发现,同时,随着设计规模的变大,手工编写输入激励变得更加困难,编写测试向量费时、费力,又非常难以理解和维护。
---4．测试向量自动生成
---为了改善功能验证的效率,测试向量自动生成技术成为近年来的研究重点,高级硬件验证语言的出现就是验证领域研究的最新成果。使用高级语言可以从更高的抽象层次上产生测试向量,做到测试向量生成、数据正确性检查、时序正确性检查的自动化和功能点覆盖率分析。Verisity公司开发的Specman Elite软件和E语言提供了一种很好的验证解决方案。E语言是一种验证语言,它提供了简单而有效的语法,完全把验证工程师从编写测试向量中解放出来,使其把大部分精力放在对功能模块的特征/特性的理解上,极大地提高了验证效率。同时,传统的验证方法没有办法实现验证环境的重用性,这是因为被验证的设计决定了验证环境的搭建,设计改动时,就要改动验证环境。E语言作为一种验证高级语言,可以很好地搭建具有可重用性的验证环境,这种验证方法在现代VLSI设计中是必不可少的。它可以很有效地减少验证工作对研发成本的占用,从而达到降低研发成本和加速产品上市的目的。类似的高级验证语言还有JEDA公司的JEDA语言和Synopsys公司的Vera语言。
---5．断言验证
---断言验证基于数理逻辑中的概念,可以表示设计描述中的相关属性和规则,目前它广泛应用于RTL级验证。通过在HDL设计中添加的断言描述,在软件模拟过程中可以实时监视相关属性和规则,是一种非常有效的验证方法。但是,使用断言验证方法需要选择学习哪一种断言验证语言,涉及到巨大的学习开销。支持断言验证的方法和语言有好几种,如IBM的Sugar语言、商品化工具0-in Check等。
