目前芯片一次投片成功率只有35%左右，主要原因就是驗證不夠充分。soc設(shè)計的驗證需要投入大量的資源(已占整個設(shè)計資源的40%~70%)，而隨著設(shè)計規(guī)模的增大，驗證技術(shù)已經(jīng)落后于設(shè)計和制造能力，使模擬和驗證成為整個設(shè)計流程的瓶頸，給提高設(shè)計生產(chǎn)率造成了障礙，因此如何更快更好地完成驗證工作是目前業(yè)界所關(guān)注的問題。驗證包括功能驗證、等價性檢查(equivalent checking)、靜態(tài)時序分析和時序驗證、物理驗證等幾方面。

    對功能驗證這個環(huán)節(jié)，大多數(shù)芯片設(shè)計公司目前采取的辦法都是通過運用合適的或更先進(jìn)的驗證平臺、靈活運用各種驗證方法、提高驗證的可用性和復(fù)用性、增加人員的投入和每日工作時間，從而縮短驗證時間來達(dá)到開發(fā)周期縮短的目的。

    至于設(shè)計和功能驗證的協(xié)同工作方案，基本可以歸納為：

    1. 根據(jù)原始算法、系統(tǒng)要求等產(chǎn)生各種設(shè)計所需文檔，如總體文檔、功能設(shè)計詳細(xì)文檔、接口定義文檔等；

    2. 設(shè)計人員和驗證人員分頭根據(jù)這些文檔進(jìn)行子模塊的代碼設(shè)計、子模塊的驗證環(huán)境搭建、系統(tǒng)級驗證環(huán)境的搭建工作；

    3. 子模塊驗證人員需要等待下列工作都完成后才能進(jìn)行驗證工作，包括：a. 子模塊設(shè)計完成并通過基本功能仿真和數(shù)組基本固定數(shù)據(jù)的測試，假如來自算法標(biāo)準(zhǔn)部門的基本固定測試數(shù)據(jù)不能及時提供，還需等待標(biāo)準(zhǔn)部門的工作完成；b. 參考模型的提供；c. 子模塊驗證環(huán)境搭建完畢。子模塊驗證人員在此基礎(chǔ)上才能進(jìn)行后續(xù)的工作，如驗證環(huán)境的調(diào)試、測試用例的編寫及測試等。

    大多數(shù)時候，驗證處于等候的狀態(tài)，因為被驗證對象比較復(fù)雜，內(nèi)部設(shè)計經(jīng)常會出現(xiàn)架構(gòu)和算法方面的調(diào)整，會有延誤和返工。即使不做模塊級驗證而直接做系統(tǒng)級驗證也會有這些等待過程，更何況對于大型的設(shè)計，按正規(guī)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧鞒虘?yīng)該是在模塊級驗證通過的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)級驗證，這樣有助于減少系統(tǒng)級驗證的工作量及難度，從而有效縮短功能驗證的時間，因為模塊級驗證通過后，系統(tǒng)級驗證需要驗證的主要就是接口和子模塊間的交互控制了。

    可以看到，按上述的方案設(shè)計和功能驗證屬于串行工作，一方面會有很多等待環(huán)節(jié)，從而造成功能驗證的最終完成時間的滯后，另一方面如果要保證最終的交付期限，又要給功能驗證預(yù)留相對充足的時間，就需要壓縮設(shè)計的時間，給設(shè)計人員帶來巨大的壓力，引發(fā)人力投入和設(shè)計質(zhì)量的矛盾，而設(shè)計質(zhì)量的好壞同樣會對后續(xù)環(huán)節(jié)造成影響，最終導(dǎo)致芯片設(shè)計周期的拉長。

    基于上述實現(xiàn)方案存在的弊端，我們提出了下面這種提高芯片設(shè)計和功能驗證過程的并行度方案。對于一個電路系統(tǒng)的設(shè)計，我們可以把它劃分為多個子模塊，子模塊間有信號的交互(如控制信號和數(shù)據(jù)等)。對于其中一些功能比較復(fù)雜的子模塊，當(dāng)子模塊接口定義清晰后，模塊設(shè)計人員先做一個暫時性模塊，該模塊的外部接口信號和正式模塊的一致，但內(nèi)部邏輯與正式模塊相比很簡單，只需按不同功能模塊的特定要求完成輸入到輸出的傳遞工作，省掉了復(fù)雜的內(nèi)部處理過程，提供給驗證人員以便搭建環(huán)境、調(diào)試環(huán)境，做一些和內(nèi)部具體處理算法無關(guān)的工作，如接口、模塊間交互、整個數(shù)據(jù)流打通等。

    圖：采用暫時性模塊使芯片設(shè)計和功能驗證并行展開的實例。

    這樣的暫時性模塊由于功能很簡單，當(dāng)子模塊接口定義清晰后其編碼、仿真和參考模型都能快速提供給功能驗證環(huán)節(jié)，消除了功能驗證的等待過程，接著模塊設(shè)計人員、參考模型提供者做正式模塊的編碼仿真等工作，而同時驗證人員針對單個暫時性模塊及由暫時性模塊集成后的系統(tǒng)的驗證環(huán)境搭建、調(diào)試及驗證工作也可以展開，而且此時的驗證只專注于接口、模塊間交互、整個數(shù)據(jù)流打通，便于出錯時的定位，降低了驗證難度，縮短了驗證時間。

    由于正式模塊內(nèi)部的正確性可以由功能仿真、測試向量對比，與參考模型的一致性過程得到基本的保證，對暫時性模塊的驗證過程也能證明驗證環(huán)境的正確性以及被驗證對象在接口和內(nèi)部模塊交互、