Certitude 

功能验证品管系统 

概观
Certitude功能验证品管系统是目前业界唯一针对消除验证环境有效性不确定因素的解决方案。它用于鉴别验证的不足,这些不足可能导致不能发现设计错误,从而引起功能失效,芯片改版和上市延迟。对于面向汽车领域的设计,根据ISO26262标准的要求,Certitude可以提供安全评估机制。具有独特自动化技术的Certitude系统能够迅速报告出最严重的问题,并支持错误的高效分析与更正。

验证环境的可信度
验证环境应该能够激活,传递和探测设计中潜在的系统性错误。Certitude系统为您的验证环境提供了关于上述能力的详细信息,暴露了其他工具无法发现的明显不足。该系统提供的数据用于识别验证系统中激励,可观察性,检查器方面的弱点以及验证计划中的缺陷。随着不确定性的消除,您的验证工作将更加可靠和有效。

Certitude Functional Qualification Process
图1:Certitude功能验证品管流程

满足汽车领域的ISO26262标准
设计里面的缺陷会体现在系统的一些随机错误上,Certitude系统能判别你的安全机制能否有能力检测到这些错误并作出反应,计算出诸如诊断覆盖率(DC)等关键指标,对如何验证这些机制,如何保证这些机制如预期那样被执行提供相应的文档。这样的文档是ISO26262标准所要求的,用于判别系统在意外条件下依然能有满意的操作,也用于展示对最佳的验证方法的采用。

运行模式
Certitude系统有三种运行模式:
  1. 验证加强模式—评估您的设计验证环境,定位特定的漏洞和不足
  2. 评价模式—客观度量验证环境的总体品质
  3. 安全模式用于评判你的和ISO26262汽车标准相关的安全机制

验证加强模式
使用Certitude系统的主要方法是用来识别因结果检查不全,测试场景不完整或验证环境的问题而导致的验证缺陷和漏洞。它会提供一份HTML格式的完整报告来描述问题点。这一模式可以揭露模块级验证的短板,引导验证环境的加强,亦可用于SoC集成时评估模块互联的验证强度。

评价模式
另一种Certitude系统的使用方式是得到功能验证质量的总体客观评价。评价模式采用样本统计的方法分析验证环境激活、传递、检测潜在设计错误的能力,其全局化客观得分可用于:
  • 建立IP交换的高可信度
  • 具有SoC设计更好的可预测性
  • 优化验证资源配备,使之更有效率

安全模式
在这个模式下,Certitude系统插入缺陷的一个子集(一般为stuck-at 0/1)来表示设计里的缺陷可以发生并且会反面影响一些正常操作而引起安全问题。为了符合ISO26262汽车标准,这个模式下产生的数据可以用于确保和记录安全机制的正常操作。

如何工作
Certitude功能验证品管系统采用全新专利技术的独特自动化思路。它融合了“突变技术”和“静态分析”,定位可能隐藏设计错误的不足,检验和提高RTL功能验证的质量。这是“突变技术”首次在硬件设计领域得到工业化应用。

Certitude系统在现有RTL代码中人为插入“突变”,或称缺陷(fault),比如
     a = b | c;  (原有代码)
     a=b & c;  (缺陷代码)
系统分三个阶段判断验证环境是否能够激活缺陷代码,传递缺陷效应至可观测点,并探测到错误。
  • 缺陷建模分析阶段将分析RTL设计并选择将插入的“缺陷”
  • 缺陷激活阶段将进行一次完整的回归仿真,分析验证环境在“缺陷”作用下的行为
  • 缺陷探测阶段将在测试环境中有选择地运行测试,以检验验证环境探测到这些“缺陷”的能力

Certitude系统采用自有知识产权的运行过程优化和管理技术,适用于真实设计环境,仅需要运行少量回归测试,即可定位大量验证不足。

The Three Phases of Certitude Functional Qualification
图2:三阶段Certitude功能验证品管

品管流程早期介入
研究表明某些特定的缺陷比其他类型的缺陷更有可能揭露验证环境的较大不足。Certitude系统采用另一项专利申请中的“缺陷检测算法”对RTL设计相关的缺陷自动分类、排序,因此缺陷将依照优先级插入系统进行环境检验,同时已完成的高优先级缺陷产生的检验结果将影响剩余的未完成缺陷的优先级。这一过程能够:
  • 在验证阶段早期即发现和修复较大不足
  • 逐步扩展通过检验的缺陷集合,使验证环境和设计逐渐成熟
  • 持续实现优化和提升
  • 避免重复的分析,使分析和侦错工作量最小化

语言、工具和技术的广泛支持
Certitude支持很多设计语言的品管,包括用于高层建模和软件实现的C/C++语言,和用于对硬件建模的SystemC, (System)Verilog和VHDL语言等。对于测试和验证的环境,没有限制。

Certitude和当前广泛使用的商业HDL仿真器紧密的集成在一起。除了支持Synopsys的VCS,Certitude还支持来自Cadence的IUS和来自Mentor Graphics的Questa

Certitude 也支持形式验证环境的认证。过程和目的与硬件仿真应用相似。Certitude 通过修改 RTL 代码来植入缺陷,以此来调用形式验证环境,从而验证一系列属性。如果至少有一个属性失败,则意味着这个特殊的缺陷可以在现有的环境中检测出来。如果所有属性都通过,则需要进行调查 – 可能存在属性遗漏、约束过度的情况或其它问题。硬件仿真和形式验证认证结果可并入单一报告中,从静态和动态相结合的角度,全面衡量验证效率。Certitude 支持 Synopsys 的 VC Formal,也支持Cadence 的 IFV™ 、Jasper 的 JasperGold™、和OneSpin的OneSpin 360 DV™。

协同工作
Certitude系统与主流商用仿真器紧密集成,易于嵌入现有功能验证流程。它完全兼容所有当前验证方法学,比如定向随机激励生成,基于断言的验证等等。Certitude系统同时与Verdi自动侦错系统无缝结合,方便迅速的侦错和分析。

The Certitude System Integrates Easily with Existing Environments
图3:Certitude系统可以轻松地与现有环境整合

Certitude功能验证品管系统用于消除验证环境有效性的不确定因素,客观评价您验证环境的品质,帮助定位其弱点,而这些弱点有可能隐藏RTL设计错误。Certitude系统与主流商用仿真器协同工作,易于嵌入现有功能验证流程,并使之更加有效。

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