入行數字IC驗證後會做些什麼？
半年前，公眾號寫了第一篇推文《入行數字IC驗證的一些建議》，介紹了IC小白可以如何一步一步地摸索入門數字IC驗證，同時也在知乎發了這篇入門貼，並且衍生出很多額外基礎的內容，收穫了不少的瀏覽量以及肯定。點擊合集（數字IC合集(超級全面，持續更新)）
在真實地工作一年後，對晶片驗證的理解也有了更深的認識，故在此回憶總結這一年所看到的數字IC驗證世界。
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我們知道晶片製造出來到用戶手中之後是沒辦法再次更改的，流片失敗的代價非常的昂貴，大公司還好有試錯成本，小公司可能直接拜拜了。因此需要確保晶片在流片前，把設計所定義的功能都檢驗正確無誤。
所以晶片驗證的開始是從spec的定義開始的，有了它之後就可以訂製相應的驗證計劃，隨後才是根據DUT搭建testbench，編寫定向和隨機的測試用例進行模擬，跑regression後收集覆蓋率，根據覆蓋率的情況再決定是否增補testcase。直到coverage達到驗收標準，功能驗證才算結束了。
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晶片驗證也會有很多分類，根據晶片類型的不同可以分為：CPU驗證、GPU驗證、TPU驗證、NPU驗證、SoC驗證等等；
據工具的不同可以分為EDA驗證、FPGA原型驗證、Emulator驗證：
EDA驗證即功能驗證，根據開發的不同階段分為前仿驗證和後仿驗證。主要工具有VCS、Verdi、NC-Verilog、ModelSim等等。EDA驗證是通過軟體模擬來驗證電路設計的功能行為，是比較理想情況下的，沒有考慮電路內部邏輯與互連的延時。優點是波形直觀，能夠快速找出功能bug，性價比高，缺點是模擬速度慢，難以對整個晶片系統進行驗證。
FPGA原型驗證即編譯設計程式碼，並且綜合為真實的硬體電路對應FPGA板子上去，通過真實的硬體電路進行模擬(FPGA原型)。FPGA原型驗證，將RTL程式碼移植到FPGA來驗證IC系統的功能和性能。基本流程：將ASIC程式碼轉換成FPGA程式碼，編譯與對設計拆分，綜合，布局布線，生成比特流文件bitfile。優點是降低了軟硬體協同驗證的成本，加速了硬體驗證和軟體開發；缺點是編譯較慢，設計拆分時易出錯，比較難定位bug。
通常認為Emulator驗證為介於simulator和FPGA prototyping間的產物，同時擁有二者的優點，如方便debug波形、可使用force/release命令、檢查覆蓋率、列印display資訊、同時運行速度快很多，最大的缺點就是太貴了，需要時間和人力去搭建環境和維護。Cadence的Palladium、Mentor Graphics的Veloce，以及Synopsys的ZeBu等平台。
根據層次不同可以分為模組驗證、子系統驗證、系統驗證：
模組驗證：側重點在模組本身功能的驗證，驗證計劃的重點是feature和驗證架構，然後列出testcase，模組能夠覆蓋的絕不到下一級驗證去覆蓋。主要內容有：檢查參數設置、暫存器讀寫、協議檢查、中斷和複位、狀態機跳轉、工作模式覆蓋、RAM的讀寫功能邊界等等。
子系統驗證：側重點在系統的互聯性，更加關注系統的工作模式和複雜場景應用。主要內容有：中斷的產生、DMA功能、IP的模式功能、Memory讀寫等等。
系統驗證：側重點在軟硬體協同模擬，關鍵系統路徑的覆蓋，晶片工作模式和測試模式以及數據通路和性能等。主要內容有：基本IP功能、CLK/RESET、IO MUX 、多個IP同時工作、程式的啟動、工作模式和應用場景測試。
根據可見度可分為黑盒驗證、灰盒驗證和白盒驗證等等。
黑盒驗證：驗證的輸入只有輸入訊號，輸出訊號和相應的功能。不需要關心內部訊號和架構，驗證程式碼對DUT內部的更改不太敏感。常用於大規模的系統級驗證。
白盒驗證：驗證的輸入有輸入訊號，輸出訊號，內部訊號，所有的訊號時序和相應的功能。需要了解實際的實現方式，能夠閱讀RTL設計程式碼。常用於模組級別驗證。
灰盒驗證：黑盒驗證和白盒驗證的結合體，這使得驗證環境的開發更加靈活。常用於子系統級別驗證。
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晶片驗證流程
1.晶片規格
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根據市場產品需求，規定晶片需要達到的功能和性能
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產品和架構師根據客戶提出的規格spec，商定出具體設計解決方案和實現的架構，
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劃分出各個模組的文檔。
2.測試點分解
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根據spec文檔，分解出具體的測試點
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可以分為場景類、功能類、性能類等等
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分解的顆粒度盡量細緻，直到完備無漏
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一個測試點被一個case覆蓋的原則分解
3.驗證方案
整個晶片的驗證方案一般由驗證負責人規劃，將設計分成多個子系統，再將子系統分成多個模組：
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具體驗證策略
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EDA工具和IT資源
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項目進度安排
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未覆蓋的功能，風險評估
4.驗證計劃
訂製驗證策略，評估驗證計劃，細化testbench搭建、debug、case開發等時間，大概分為：
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spec閱讀和測試點分解時間
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開發環境和調試冒煙測試時間
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開發case，完成全部case時間
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回歸測試和驗證報告的時間
5.搭建驗證平台
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一般由激勵生成器、驅動器、取樣器、參考模型和計分板組成
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從簡單的功能開始，測試可以通過驗證環境之後，再擴展其他功能
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經常遇到編譯報錯、語法錯誤、預期錯誤，需要逐一解決
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分析報錯是由驗證環境引起的，還是設計程式碼錯誤造成的
6.測試用例開發
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冒煙測試：基本的暫存器讀寫測試，確保數據流已通
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直接用例：根據spec中program流程配置的典型測試
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隨機用例：用於變數隨機，覆蓋更多邊界，注重約束條件的配置
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增補用例：以提高覆蓋測試點為目標，增補相應的測試用例
7.回歸測試
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基本功能回歸：基本功能與基本場景覆蓋
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高級功能回歸：高級功能和邊界測試覆蓋
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覆蓋率收集回歸：高級功能測試完成之後，開始收集覆蓋率
8.覆蓋率分析
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行覆蓋率
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條件覆蓋率
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跳轉覆蓋率
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分支覆蓋率
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斷言覆蓋率
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狀態機覆蓋率
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功能覆蓋率
9.驗證報告
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應用場景驗證
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模組復用說明
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覆蓋率分析
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風險評估
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待改進方案
10.後仿
慢慢跑著就行了，基本signoff了。
以上就是晶片驗證工程師一年內可能接觸的內容。
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