SoC项目因设计和验证复杂度的急剧增加而严重延期,单纯增加工程师、测试用例或计算资源已无法解决问题。现在是时候考虑更智能的验证效率提升方法了。多个嵌入式处理器、多电源域,以及安全和功能性需求带来的数百万边缘案例,使得蛮力验证方法已无法扩展。Siemens团队推出的Questa One方法,通过统一覆盖率,将验证从过时方法转变为针对性、智能且协作的学科。

覆盖率平台期

约75%的复杂ASIC项目目前延期(几年前为66%)。传统验证方法无论运行多少回归测试,通常停滞在85%覆盖率。工程师近半时间用于验证活动,但回报递减,伴随庞大回归套件和无尽覆盖报告。这种覆盖率平台期已成为瓶颈,暴露了传统验证方法的局限性。
来源:2024 Wilson Research Group

智能验证

Questa One采用全新统一端到端架构,结合系统化验证规划、自动化回归管理和实时分析。它不只是随机发射更多测试,而是智能分析现有运行结果、识别空白,并生成针对性新测试。覆盖率被战略性追求和指导,使用更少测试突破旧平台期,实现项目节省:覆盖闭合需500倍更少测试,调试时间减少30%,回归时间缩短超过三分之一。(注:ASIC指专用集成电路,SoC指系统级芯片,覆盖率coverage指验证中测试覆盖的设计状态、功能点比例,用于确保设计无遗漏bug;回归测试regression指重复运行测试套件验证修改后稳定性。)

统一覆盖率数据库

核心是符合UCIS标准的统一覆盖率数据库(UCDB,Unified Coverage Database)。该数据库贯穿整个验证流程,从初始块级分析到全球计算农场中的仿真轨迹。UCDB以压缩格式合并静态、动态、代码、功能、断言、功耗和安全覆盖数据。不仅用于存储,还启用协作功能,将闭合时间减少20-25%,每周节省100工程小时,即使设计演进也能保持连续性。(注:UCIS,Unified Coverage Interoperability Standard统一覆盖互操作性标准,确保不同EDA工具间覆盖数据兼容;断言assertion是硬件验证中形式化声明,用于实时检查设计行为。)

Questa One的分析使用基于浏览器的仪表板,热图突出下一10%覆盖率可获之地。机器学习算法评估并排名测试有效性,建议回归优化,并提供历史趋势可视化。模式匹配将相关覆盖问题分组,免除工程师手动深入微小测试中断。(注:热图heatmap是可视化工具,用颜色表示覆盖密度高低,便于识别热点和盲区。)

覆盖加速与调试

从80%提升至100%覆盖需创新方法。传统需运行更多测试,但Questa One Sim Coverage Acceleration(QCX)更智能。它分析覆盖景观、映射最有效路径,仅生成闭合所需测试。大SoC回归原需一周,现QCX下1小时内闭合。外围IP原需数千测试,现数百即可全验证。QCX引导方法实现100%覆盖,蛮力失败处成功。结果:闭合时间快100倍,帮助延期团队赶进度。(注:IP指知识产权核,预设计模块如USB控制器;QCX是Siemens Questa工具的覆盖加速组件,利用算法优化测试空间搜索,避免穷举。)

VIQ回归导航器

总结

Questa One统一多组件:规划、验证引擎、闭合、动态调试、分析、回归和流程管理。协同使用创造持续适应优化环境,每工具放大他人效能,将验证转为连贯、敏捷、高效过程。

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(注:CDC指时钟域跨越Clock Domain Crossing,UCIe指Universal Chiplet Interconnect Express通用芯粒互连标准,用于多芯片模块3D IC封装;Siemens EDA是Siemens电子设计自动化部门,提供Questa等行业领先验证工具套件,支持SystemVerilog/UVM等标准。)