应对百万门级系统级芯片验证挑战的可扩展解决方案

形进行比较，寻找不同之处。这是一种单调乏味且毫无把握的纠错途径，也正是众多错误不被发现的原因所在。 我们很容易将注意力集中在手边的问题，同时错过这样一个事实，即有些地方已经出错，或目前的测试平台无法反映新的问题。

设计人员必须摆脱当前的绝大多数纠错方法，因为就本质而言它们都是单调的、重复的且不可能行得通。在设计流程的稍后阶段，等效性检查可能是一项非常强大的工具。等效性检查可用于对照参考模型测试实施情况，但它采用形式验证的方法，而不是试图通过模拟比较两套波形。

最近，其它一些测试平台组件已经臻于成熟达到可用程度，比如生成器、预测器和检查器等。它们允许自动生成测试预案，并对照期 望行为检查响应成果。其中最成熟的当属检查器，也即断言。现有两种类型断言，即依赖测试内容的断言和不依赖测试内容的断言。依赖测试内容可以轻松插入现有 验证方法中，无需其它工具支持；不依赖测试内容的断言则与生成器联系，需要其它工具并改进验证方法。

故事并不止于此，因为目前还有一些尚未精确定义的测试平台组件，比如功能覆盖率、测试计划以及验证管理等。尽管这种测试平 台转换尚需几年时间才能完成，但一旦完成，人们梦寐以求的可执行计划规范就将实现，不过其方式已经迥异于业界最初的预测。它不会用于自动执行设计流程，但 将应用于自动执行验证流程。

基于断言的验证

如前所述，测试平台受到两大独立因素的制约：可控制性和可观察性。可控制性可等同于激励源插入后测试平台激活设计中存在问题的能力。它与代码覆盖率存在非常密切的关系，也正是我们在运用代码覆盖率时必须小心谨慎的原因所在，因为它并未考虑测试平台的其它方面因素。

问题的另一半则是可观察性。故障一旦出现，两件事情必须发生。首先是这一故障所产生的效应必须传播至主要输出，随后故障必须 被发现。对大多数测试平台来说，接受验证的主要输出的数量非常少，因此我们会对许多问题视而不见。这正是断言之所以强大的原因所在。断言对可观察性造成积 极影响，提供多项好处。它们能够明确除错的主要原因――而非次要或第三位原因――纠错工作变得更为轻松和快速。这是因为它们能够分散在整个设计之中，产生 实际的主要输出，后者则自动检查验证对象的行为好坏。

这样，测试平台就不必再将这些错误效应传播至实际的主要输出，使得测试平台的开发变得更加容易。另外，我们还可以对大量数 据进行验证，否则的话它们将被忽略。断言还开展数据检查，使得测试平台更加有效。某项断言一旦设计完成并被置入设计中，那么它就总是处在运行状态。在许多 情况下，断言检查的东西并非测试的主要内容，因此它们将会发现非预期故障。例如，在模块测试阶段插入的断言在集成阶段乃至系统层次测试中都会执行其检查功 能，这样就可以提供更为广阔的验证覆盖面。

最后，断言使得测试的范围更为宽广。运用基于断言的验证技术的工程师经常发现，其检错速度远远超过非断言技术。这样就可以 抵消编写和放置断言造成的总体开销――约占3%总开销时间以及10%总运行开销时间。运用断言的公司报告称，在其所有程序错误中，大部分是通过断言来发现 的，其纠错时间也缩短了80%之多。

断言可以嵌入设计之中，或者其规定内容可以独立于设计，并附加在设计中的各个点。是内部还是外部则部分取决于谁在创建这一 断言，比方说创建人员是设计人员还是独立的验证工程师。如果它们被嵌入设计之中，则主要验证技术规范的实施。如果属于外部开发，则将验证技术规范的解释， 或在某些情况下对技术规范本身进行验证。因为嵌入式断言实际上都是可执行的注释，因此它们可能放置在任何可以放置注释的地方。

好处是注解现在变得更有价值，因为它们在发挥作用。注解包括期望行为的说明、设计人员作出的假设或针对期望用途作出的限制。它支持再利用，它提供有关设计的预期行为的所有各类信息，提供原设计人员的意图。至少所有的第三方知识产权IP就应该内建接口上和用途方面的断言。

目前，人们对断言的主要兴趣是如何进行模拟断言，但这并非断言的所有功能。断言的基础是一些名为属性的更为基础的东西。属性 可以用于断言、功能覆盖标准、形式检查器以及用于伪随机刺激生成的约束生成器。属性既可为模拟器也可为形式分析工具所用，它能够将静态和动态验证技术融入 一种方法中。随着这一领域中标准的来临，在今后数年中，运用属性的工具预计将会迅速增长。