電子設計自動化 (EDA)
系統
矽智財 (Silicon IP)
SolvNetPlus
教育與訓練課程
定義
功能驗證 這是數位系統設計與開發過程中至關重要的一環，特別是在半導體產業中。它能確保設計能如預期般運作，並符合其功能規格。透過在系統進入製造階段前驗證其邏輯與功能，功能驗證 能降低造成高昂成本的錯誤與返工風險。
簡而言之，功能驗證（功能驗證 ）是透過模擬與測試來確認設計能否執行其預定任務。此技術通常應用於複雜的系統單晶片（SoC）、積體電路（IC）及其他數位設計。透過在設計週期的早期階段識別並解決功能性錯誤，功能驗證（功能驗證 ）有助於確保最終產品的可靠性與效能。
功能驗證 是現代電子設計自動化（EDA）工作流程的基石。它運用各種方法、工具與技術，例如（動態與靜態）模擬、形式驗證及仿真，來驗證設計。這些方法專為因應當今半導體設計日益增加的複雜度與規模而量身打造。
為什麼功能驗證 很重要？
功能驗證 這一點至關重要，因為它能確保設計在投入量產前，其運作符合預期。透過在設計週期的早期階段識別並修正功能性錯誤，不僅能降低造成高昂代價的錯誤風險、提升產品可靠性，還能加速產品上市時程。若缺乏「功能驗證 」，未被發現的問題可能會導致產品瑕疵、昂貴的召回行動，以及開發進度的嚴重延誤。
功能驗證 是如何運作的？
功能驗證 系統性地針對設計的行為，與其預期的功能進行測試。此流程通常包含以下步驟：
- 規格分析：第一步 是理解設計的功能規格，其中闡述了系統的預期行為，包括輸入、輸出及運作限制。
- 測試平台建立：測試平台是使用 System Verilog 語言，或採用如「通用驗證方法論」（Universal Verification Methodology，UVM ）等方法論所開發，用以在各種條件下對設計進行模擬。它包含刺激產生器、監測器及檢查器，用以評估設計對不同輸入與情境的反應。
- 模擬：模擬是《功能驗證 》中最常用的方法。該方法透過讓設計經過一系列測試來觀察其行為。像新思科技 VCS®這類工具廣泛應用於高效能模擬，使設計人員能夠高效地測試複雜的設計。若在 RTL 階段進行模擬且未使用測試平台，則可使用像 新思科技 VC SpyGlass™這類靜態模擬工具。
- 覆蓋率分析：覆蓋率 分析可確保設計的所有部分均已獲得充分測試。這包括功能覆蓋率、程式碼覆蓋率及斷言覆蓋率，這些指標共同反映出驗證流程的徹底程度。
- 除錯：當 發現預期行為與實際行為之間存在差異時 ，便會使用除錯工具來精確定位並解決問題。新思科技 Verdi®是除錯時廣受歡迎的選擇，提供先進的可視化與分析功能。
- 形式驗證： 透過新思科技 VC Formal™ 等工具，運用形式驗證技術 來數學上證明設計中某些方面的正確性。此方法對於驗證關鍵特性與邊界情況特別有用。
仿真與加速：對於 大型且複雜的設計，會採用仿真與硬體加速來加快驗證流程。新思科技 的 ZeBu®仿真系統便是其中一例，該工具能為功能驗證 提供更高的效能。
透過結合這些技術，功能驗證 確保設計具備穩健性、可靠性，並已準備好投入量產。
《功能驗證 》主要採用哪些技巧？
功能驗證 採用了幾種技巧，包括：
跨時域 重置域交叉 靜態模擬：利用 新思科技 VC SpyGlass™ 來驗證 RTL、xml-ph-0000@deepl.internal（CDC）及 xml-ph-0001@deepl.internal（RDC）的建構是否正確。
動態模擬：利用諸如 新思科技 VCS® 等工具，在各種條件下對設計進行測試
形式驗證：透過數學方法 證明特定設計屬性的正確性。
模擬：使用基於硬體的系統（例如 新思科技 ZeBu® 等硬體系統來加速大型設計的驗證。
覆蓋率分析：確保 設計的所有部分均經過充分測試。
這些技術各自在確保驗證流程的徹底性與準確性方面，都發揮著獨特的作用。
的優點功能驗證
功能驗證 提供許多對成功進行數位設計至關重要的優勢，包括：
早期錯誤偵測：能在設計週期的早期階段識別功能性錯誤，從而降低造成高昂成本的返工風險。
提升設計品質：確保設計符合其功能規格，從而打造出更可靠且更穩健的產品。
縮短產品上市時間：簡化驗證流程，使產品能夠更快地開發與交付。
成本節省：將 製造瑕疵產品的風險降至最低 ，從而節省因產品召回及重新設計所產生的相關成本。
全面測試： 針對設計的各個層面進行 徹底測試，包括邊界情況與邊角情境。
可擴展性：支援 對日益複雜的設計（例如系統單晶片（SoC）和積體電路（IC））進行驗證。
進階除錯功能：提供先進工具，可快速且高效地識別並解決問題。
與設計工具的整合： 可與其他 EDA 工具無縫 整合，實現連貫的設計與驗證工作流程。
功能驗證 vs. 形式驗證：兩者有何不同？
功能驗證 著重於透過模擬與仿真，驗證設計行為是否符合其規格。另一方面，形式驗證則運用數學方法來證明設計中特定屬性或行為的正確性。這兩者相輔相成，且常在驗證工作流程中併用。
功能驗證 以及 新思科技
新思科技 是提供功能驗證 尖端解決方案的領導者。該 新思科技 VCS®功能驗證 解決方案是業界效能最高的模擬工具，深受全球多數頂尖半導體公司的信賴。VCS 提供先進的模擬技術、智慧型覆蓋率優化以及動態效能優化，以應對現代 SoC 設計所面臨的挑戰。
VCS® 的主要特點 新思科技 VCS® 的主要特色：
業界領先的效能： VCS 運用細粒度並行處理（FGP）技術，將模擬速度與效率提升至極致，特別適用於高活度、長週期的測試。
進階模擬技術：支援低功耗驗證、亞穩態注入，以及動態 SDC 感知驗證等功能。
全面規劃與涵蓋範圍：與 新思科技 Verdi® debug、VC Formal™ 及驗證 IP ，確保無縫的執行管理與覆蓋率分析。
可擴展性與靈活性： VCS 支援多種驗證方法，因此適用於各種規模與複雜度的設計。
新思科技 此外，還提供額外的資源、培訓與支援，協助設計師和驗證工程師優化其工作流程。透過VCS 、Verdi® 和 ZeBu® 等工具， 新思科技 使團隊能夠實現更高的效能、更快的週轉時間，並對其設計抱持更大的信心。
繼續閱讀
