浅谈模拟混合信号设计验证之：DV的鬼知道经历了sen mo
时间：12-12
整理：3721RD
点击：
本人小土 不知道怎么在这里的编辑更好的图片和格式。。。欢迎关注微信公众号： “模拟混合信号设计验证” （yaliDV） 和 “求是缘半导体”。来查看更漂亮的格式。。。
模拟混合信号设计验证？嘿，不就是一个跑仿真的嘛？刚毕业的小孩儿就可以做：搭Test Bench，跑仿真，看结果。可是真的落到实地，刚毕业的小孩儿准备了什么才能跑起仿真来？具体每步怎么做？小白怎么入手？如果一开始就是大量的英文帮助文档，这是多么地打击一个初学者的热情哈？嘿嘿，这是有解决办法的。有一本很好的入门书，浙江大学何乐年老师、王忆大牛编著的《模拟集成电路设计与仿真》（此处必须的广告植入哦！）。里面有最基本的模拟电路概念，例如放大器，数模转换等；更是有模拟集成电路的仿真技术，例如怎么跑瞬态、怎么看增益/相位裕度，怎么看待噪声等。如果能把这本书好好研究一遍，恭喜你，已经真的进到DV的门槛里面来了。
好了，终于一个仿真搞定了，接下来却发现是大量的工艺电压温度（PVT）组合仿真；大量的大量的仿真。提交仿真，等待仿真，后处理结果。一些工作看着简单，但是谁知道提交上去的仿真，会不会netlist生不成啊，会不会中途仿真空间满了呢，又有的时候会不会仿真莫名其妙地就Crash了呢。好不容易有了大量仿真的结果，看那么多的波形，那么多的数据，一个个点开来又是超级的多。人肉工作最是累累累！这时候，你就会开始想着怎么偷懒了，如何在知道有大量仿真的情况下高效的工作呢，怎么能省事呢。恭喜你，因为你马上就进入了学习Code的阶段。
然而代码的世界，是一个侯门一入深似海的世界。
首先你发现用实际的电路仿真来建立TB，建立Checker，有点太慢了。于是你开始把一部分电路做成模型；开始时候是在电路里用元器件做模型；后来写上代码的你喜欢用Verilog/VerilogA/VerilogAMS写；开始时候模型写的很简单，后来发现关心的东西多的时候，可以写的很复杂；渐渐的你喜欢上了Wreal，搞得和实际的差不多。抑或你研究透了table model啥的，搞得更高大上一些。但是可能做的模型太复杂了，速度其实并没有优化多少，你又回过头来开始选择合适的模型：开始不成熟时候用简单的就行；愈发准确时候就用复杂的。“迭代”这个词语，你越发的知道其中的道理。
再后来，你已经在大量的仿真工作中，逐渐有点不喜欢一个一个点击的ADE了；于是你开始试图放弃GUI环境，通过代码来解决问题了；于是你开始向EDA跟班学习了。什么Shell啊，Skill啊，以及里面的Ocean啥的，开始进入你的世界，脱离了经常在服务器负荷比较重的时候、点击啥就发白、响应半天的GUI界面；突然之间你会有一种飞起来的感觉；通过两只手敲击代码就能跑起来仿真，你会想着再也去繁琐的界面点点点了；当然了，事实证明后面还是有些陌生的工作得跑回去用通俗易懂的GUI界面。
由于知道有大量的仿真会等着自己来完成；你更注重于Stim和Checker的设计了。能Calculator提取出来的后处理数据固然不错，但是能够和芯片不停交互的Checker更是让人喜欢；抓数据，设置Limit范围；这样子大量仿真之后立马知道结果，多好啊。另外，为了大量仿真能够快速完成，你在尽可能的数字化，模拟信号数字化；Checker数字化；等等，极尽全力就是为了加速。
通过Checker，制造了大量的仿真数据。Perl就欣然跑上舞台了。大量的文本处理，从来就离不开Perl。想什么东西能够自动化生成，想什么结果能够规范的处理好，就来学习Perl吧。再后来，发现Python也不错，语法清晰简单，读起来不能说是朗朗上口、却也意思明了、一点就通；维护起来也更容易一些；所以一些人就放弃了有时候会感觉上有点复杂的Perl，开始了追逐Python的道路。当然了，有了数据，Excel也扮演了很重要的角色，VB/VBA也开始进入大家的眼球。就是为了方便，大家纷纷在寻找着各种途径。
数字化程度越高，你也慢慢关心起来数字验证了。UVM，Coverage，Assert等观念也开始进入视线。而System Verilog作为一个基础的语言工具，你又得学起来了；什么Class，什么Random，有些东西本来Verilog要半天才能搞定；System Verilog几句话就行了。当然了，喜欢高级语言是没有尽头的，因为SystemVerilog上面还有System C，C；等等等等；一个好好的硅农，正在像码农的方向飞速奔跑着。
来来来，看看这个示意图吧：简笔画本身依然是网络上摘录的，我这里就是负责它的组合拼凑，来赋予它思想和内涵的。
长途的码农道路奔跑的差不多的时候，终于整个Flow看起来已经建立的不错了。结果打开大量的仿真结果一看，竟然好多都没有跑完，仿真不收敛了；又或者是一些仿真结果，怎么看着都觉得不对劲。你又开始拿起来仿真器的原理和设置来研究了。牛顿迭代，仿真精度设置，Connection Rule，gmin等乱七八糟的参数，让你开始眼花缭乱，原来里面的学问这么多；你开始下手来调试一些参数，摸索着会有什么样的变化。
发现点电路的Bug，自然是DV的任务了。你以前是芯片当做黑盒子测试；慢慢地随着Checker的交互设计，你也加入了一些内部信号，使得一旦发现芯片有问题、咱就不玩了、就停掉仿真就可以了，不再继续跑了。再高的境界就是如果发现了Bug，自己也深入里头去Debug。这个时候发现Design的知识又很重要了，又回过头来开始和Design蹲班看电路。
随着芯片规模的增大，随着更多的人加入DV的工作；你发现你可以开始只负责DV的大环境平台。不再写具体的TB，因为有人可以做更具体的工作了。然而，千万不要以为这样子就轻松了，因为DV的大环境事儿更多：不收敛了，有人来找你；模型有问题了，有人来找你；Golden的Task在具体TB应用时候有问题了，又有人来找你。你也在揣摩着怎么在一代、二代、三代、n代产品中，Reuse的越来越高。至于什么“第一代叫王菲，第二代叫汪小菲”之类的信号变异等，我们大平台把Alias做好了，你爱叫啥名字就叫啥名字吧；内核保持不变就行了；没事别再为这些事情费脑子了。
经历过了撰写维护DV的大环境平台，你更是在逐步地累积经验和教训。慢慢的你会发现其实更具有挑战的事情，竟然是写DV Plan。怎么写DV plan，如何设置优先级，明白哪些必须要测试，哪些可以放后面。这些最根本的就是客户的需求，你需要和System好好沟通，挖掘出来客户到底喜欢啥。针对哪些客户有哪些不同的侧重点；客户到底希望什么时候拿到芯片，有哪些是他们的底线、肯定得满足等。抑或是DV的Task具体由哪些人做更好。哪些人擅长于这部分的测试，而另外一些人可能更有其他优势。总之是，项目的Schedule一如既往的紧之又紧，如何在有限的时间、有限的人力、有限的机器下面，发挥出来最大的价值，拉住客户，赢得市场，又成为了需要精细思考、谨慎布置的事情。
终于的，你也总结了一个DV的八边形法则：仿真速度(Sim Speed)，仿真精度(Sim Accuracy)，仿真空间(Sim Space)；自动化程度(AutoMatic)，长短期效率(Efficiency)，复用程度(Reusable) ，优先程度(Priority)和覆盖率(Coverage)。各方利益相互冲突，分分秒秒相互撕扯，心里经常有无数不停打架的小人人，在叮叮咚咚地乱说话；而流片之前更是不断地有万千的草泥马飞过！参见我画的图：这次终于不用用网络图片了；这些个拔河的小朋友们咱们还是可以纯手工鼓捣出来的！
总之，要成为一个模拟混合信号设计验证(DV)工程师，其实也很容易；要做好一个DV，其实也不容易。等这些整的差不多明白的时候，你发现你已经和Analog Design有很大一部分交集了，又和EDA似乎有着千丝万缕的联系，然而也略知了一些Digital DV的套路；在写DV Plan、设置优先级之类的时候，你也学习到了System的精髓。你终于发现自己开始四不像了，恭喜你，这就是Analog/Mix-signal DV的样子；这就是DV的“鬼知道经历了sen mo”：就让咱们借助于运动员小盆友的萌照来娱乐一把吧！
模拟混合信号设计验证？嘿，不就是一个跑仿真的嘛？刚毕业的小孩儿就可以做：搭Test Bench，跑仿真，看结果。可是真的落到实地，刚毕业的小孩儿准备了什么才能跑起仿真来？具体每步怎么做？小白怎么入手？如果一开始就是大量的英文帮助文档，这是多么地打击一个初学者的热情哈？嘿嘿，这是有解决办法的。有一本很好的入门书，浙江大学何乐年老师、王忆大牛编著的《模拟集成电路设计与仿真》（此处必须的广告植入哦！）。里面有最基本的模拟电路概念，例如放大器，数模转换等；更是有模拟集成电路的仿真技术，例如怎么跑瞬态、怎么看增益/相位裕度，怎么看待噪声等。如果能把这本书好好研究一遍，恭喜你，已经真的进到DV的门槛里面来了。
好了，终于一个仿真搞定了，接下来却发现是大量的工艺电压温度（PVT）组合仿真；大量的大量的仿真。提交仿真，等待仿真，后处理结果。一些工作看着简单，但是谁知道提交上去的仿真，会不会netlist生不成啊，会不会中途仿真空间满了呢，又有的时候会不会仿真莫名其妙地就Crash了呢。好不容易有了大量仿真的结果，看那么多的波形，那么多的数据，一个个点开来又是超级的多。人肉工作最是累累累！这时候，你就会开始想着怎么偷懒了，如何在知道有大量仿真的情况下高效的工作呢，怎么能省事呢。恭喜你，因为你马上就进入了学习Code的阶段。
然而代码的世界，是一个侯门一入深似海的世界。
首先你发现用实际的电路仿真来建立TB，建立Checker，有点太慢了。于是你开始把一部分电路做成模型；开始时候是在电路里用元器件做模型；后来写上代码的你喜欢用Verilog/VerilogA/VerilogAMS写；开始时候模型写的很简单，后来发现关心的东西多的时候，可以写的很复杂；渐渐的你喜欢上了Wreal，搞得和实际的差不多。抑或你研究透了table model啥的，搞得更高大上一些。但是可能做的模型太复杂了，速度其实并没有优化多少，你又回过头来开始选择合适的模型：开始不成熟时候用简单的就行；愈发准确时候就用复杂的。“迭代”这个词语，你越发的知道其中的道理。
再后来，你已经在大量的仿真工作中，逐渐有点不喜欢一个一个点击的ADE了；于是你开始试图放弃GUI环境，通过代码来解决问题了；于是你开始向EDA跟班学习了。什么Shell啊，Skill啊，以及里面的Ocean啥的，开始进入你的世界，脱离了经常在服务器负荷比较重的时候、点击啥就发白、响应半天的GUI界面；突然之间你会有一种飞起来的感觉；通过两只手敲击代码就能跑起来仿真，你会想着再也去繁琐的界面点点点了；当然了，事实证明后面还是有些陌生的工作得跑回去用通俗易懂的GUI界面。
由于知道有大量的仿真会等着自己来完成；你更注重于Stim和Checker的设计了。能Calculator提取出来的后处理数据固然不错，但是能够和芯片不停交互的Checker更是让人喜欢；抓数据，设置Limit范围；这样子大量仿真之后立马知道结果，多好啊。另外，为了大量仿真能够快速完成，你在尽可能的数字化，模拟信号数字化；Checker数字化；等等，极尽全力就是为了加速。
通过Checker，制造了大量的仿真数据。Perl就欣然跑上舞台了。大量的文本处理，从来就离不开Perl。想什么东西能够自动化生成，想什么结果能够规范的处理好，就来学习Perl吧。再后来，发现Python也不错，语法清晰简单，读起来不能说是朗朗上口、却也意思明了、一点就通；维护起来也更容易一些；所以一些人就放弃了有时候会感觉上有点复杂的Perl，开始了追逐Python的道路。当然了，有了数据，Excel也扮演了很重要的角色，VB/VBA也开始进入大家的眼球。就是为了方便，大家纷纷在寻找着各种途径。
数字化程度越高，你也慢慢关心起来数字验证了。UVM，Coverage，Assert等观念也开始进入视线。而System Verilog作为一个基础的语言工具，你又得学起来了；什么Class，什么Random，有些东西本来Verilog要半天才能搞定；System Verilog几句话就行了。当然了，喜欢高级语言是没有尽头的，因为SystemVerilog上面还有System C，C；等等等等；一个好好的硅农，正在像码农的方向飞速奔跑着。
来来来，看看这个示意图吧：简笔画本身依然是网络上摘录的，我这里就是负责它的组合拼凑，来赋予它思想和内涵的。
长途的码农道路奔跑的差不多的时候，终于整个Flow看起来已经建立的不错了。结果打开大量的仿真结果一看，竟然好多都没有跑完，仿真不收敛了；又或者是一些仿真结果，怎么看着都觉得不对劲。你又开始拿起来仿真器的原理和设置来研究了。牛顿迭代，仿真精度设置，Connection Rule，gmin等乱七八糟的参数，让你开始眼花缭乱，原来里面的学问这么多；你开始下手来调试一些参数，摸索着会有什么样的变化。
发现点电路的Bug，自然是DV的任务了。你以前是芯片当做黑盒子测试；慢慢地随着Checker的交互设计，你也加入了一些内部信号，使得一旦发现芯片有问题、咱就不玩了、就停掉仿真就可以了，不再继续跑了。再高的境界就是如果发现了Bug，自己也深入里头去Debug。这个时候发现Design的知识又很重要了，又回过头来开始和Design蹲班看电路。
随着芯片规模的增大，随着更多的人加入DV的工作；你发现你可以开始只负责DV的大环境平台。不再写具体的TB，因为有人可以做更具体的工作了。然而，千万不要以为这样子就轻松了，因为DV的大环境事儿更多：不收敛了，有人来找你；模型有问题了，有人来找你；Golden的Task在具体TB应用时候有问题了，又有人来找你。你也在揣摩着怎么在一代、二代、三代、n代产品中，Reuse的越来越高。至于什么“第一代叫王菲，第二代叫汪小菲”之类的信号变异等，我们大平台把Alias做好了，你爱叫啥名字就叫啥名字吧；内核保持不变就行了；没事别再为这些事情费脑子了。
经历过了撰写维护DV的大环境平台，你更是在逐步地累积经验和教训。慢慢的你会发现其实更具有挑战的事情，竟然是写DV Plan。怎么写DV plan，如何设置优先级，明白哪些必须要测试，哪些可以放后面。这些最根本的就是客户的需求，你需要和System好好沟通，挖掘出来客户到底喜欢啥。针对哪些客户有哪些不同的侧重点；客户到底希望什么时候拿到芯片，有哪些是他们的底线、肯定得满足等。抑或是DV的Task具体由哪些人做更好。哪些人擅长于这部分的测试，而另外一些人可能更有其他优势。总之是，项目的Schedule一如既往的紧之又紧，如何在有限的时间、有限的人力、有限的机器下面，发挥出来最大的价值，拉住客户，赢得市场，又成为了需要精细思考、谨慎布置的事情。
终于的，你也总结了一个DV的八边形法则：仿真速度(Sim Speed)，仿真精度(Sim Accuracy)，仿真空间(Sim Space)；自动化程度(AutoMatic)，长短期效率(Efficiency)，复用程度(Reusable) ，优先程度(Priority)和覆盖率(Coverage)。各方利益相互冲突，分分秒秒相互撕扯，心里经常有无数不停打架的小人人，在叮叮咚咚地乱说话；而流片之前更是不断地有万千的草泥马飞过！参见我画的图：这次终于不用用网络图片了；这些个拔河的小朋友们咱们还是可以纯手工鼓捣出来的！
总之，要成为一个模拟混合信号设计验证(DV)工程师，其实也很容易；要做好一个DV，其实也不容易。等这些整的差不多明白的时候，你发现你已经和Analog Design有很大一部分交集了，又和EDA似乎有着千丝万缕的联系，然而也略知了一些Digital DV的套路；在写DV Plan、设置优先级之类的时候，你也学习到了System的精髓。你终于发现自己开始四不像了，恭喜你，这就是Analog/Mix-signal DV的样子；这就是DV的“鬼知道经历了sen mo”：就让咱们借助于运动员小盆友的萌照来娱乐一把吧！