在半導體設計中，“簽核”通常被視為一個里程碑。但實際上，這涵蓋了多個具有特定目標的獨立驗證階段。
功能簽核和RTL簽核就是其中的兩個環節，二者各自側重于正確性的不同方面，缺一不可。功能簽核主要驗證設計是否按預期運行，而RTL簽核則側重于寄存器傳輸級實現的結構是否合理，能否為后續的綜合和物理實現做好準備。
目前，IP模塊持續增多、多個異步時鐘域并存，電源管理方案也愈加嚴苛，這讓片上系統（SoC）的復雜性不斷增加，與此同時，這些簽核階段也變得越來越專業化。驗證流程必須確認設計的意圖和完整性，才能邁入下一階段。然而，功能層級與RTL層級“完成標準”的界限并不總是清晰，這個問題在覆蓋范圍、功耗設計意圖和時序就緒性方面存在重疊時尤為突出。
值得慶幸的是，新思科技提供了一套完整的工具，為RTL和功能簽核帶來了結構化與智能化的雙重保障。
什么是功能簽核？
功能簽核旨在確認設計是否準確實現了預期功能特性。該驗證在RTL抽象層執行，此時設計通常仍然以Verilog或VHDL等源代碼表示，尚未進行任何綜合或布局轉換。其目標是驗證RTL是否在所有定義的應用場景、運行模式和邊界條件下滿足設計規格，而暫不考慮后續物理實現問題。
此階段通常涉及仿真和形式化分析。開發者常使用基于通用驗證方法（UVM）的測試平臺來施加激勵并檢查預期響應。他們通過覆蓋組和斷言來定義功能覆蓋率，以此衡量在仿真期間是否發生了重要事件和行為。代碼覆蓋率則作為補充指標，用于跟蹤是否RTL的所有部分都已執行。
雖然代碼覆蓋率相對容易達到高值，但功能覆蓋率仍更具主觀性，具體取決于規格的質量和驗證團隊對實際場景的預測能力。即使覆蓋率指標顯示已達100%，開發者仍常懷疑測試是否涵蓋了關鍵部分。這種不確定性導致在流片后仍需持續開展驗證工作。
為了消除這種不確定性，我們在VSO.ai解決方案中引入AI驅動的機器學習技術，該解決方案和新思科技業界領先的VCS功能驗證解決方案集成，能夠識別未測試行為、生成針對性輸入并簡化測試用例選擇。VSO.ai不僅能提高覆蓋結果，還增強了用戶對驗證全面性和有效性的信心。
什么是RTL簽核？
相比于行為，RTL簽核更側重于結構正確性。它可用于確認RTL代碼是否已實施就緒，且不存在可能影響綜合、時序或物理集成的問題。
RTL簽核期間執行的重要檢查包括跨時鐘域（CDC）、跨復位域（RDC）、Lint檢查和低功耗設計意圖驗證。這些分析旨在發現諸如跨獨立時鐘域的信號不同步、復位邏輯不完整或違反命名慣例和設計規則等風險。借助新思科技VC SpyGlass和新思科技VC Formal等工具，我們能夠在流程早期識別這些問題，以免它們在門級或布局層級成為缺陷。
功耗感知驗證同樣是RTL簽核的核心原則。開發者需要確認是否已借助統一功耗格式（UPF）等技術正確定義和集成隔離單元、電壓轉換器和保留策略。這些結構在純RTL層級通常是不可見的，因此需要通過綜合或靜態分析才能揭示它們在實際情境中的行為。
RTL和功能簽核的交集
雖然功能和RTL簽核用途不同，但二者緊密相連。一個用于驗證設計行為，另一個則用于驗證結構可行性。
兩者都是設計收斂的必要條件，且能互相揭示另一種方法無法發現的問題。
二者在時間上常常并行推進，但所要解答的問題卻有著本質區別。
一個領域的問題可能會影響另一個領域。
例如，在RTL簽核過程中發現同步器缺失，這可能會導致間歇性故障，而這類問題單純依靠功能覆蓋率指標難以捕捉。同樣地，功能簽核中如果存在未經測試的狀態轉換，即使通過了結構檢查，也可能導致芯片故障。
將這兩個簽核階段視為既相互獨立又協同配合的過程，有助于避免盲目樂觀，幫助團隊選擇合適的工具和技術解決正確的問題。仿真和測試平臺更適合探索應用場景和邏輯條件，而靜態分析則更擅于發現設計規則違例或同步器缺失。
對于這兩個階段，新思科技Verdi可以作為通用調試平臺，幫助開發者查看、分析和識別故障與覆蓋率缺口的根本原因。
現代簽核中的AI應用
隨著驗證復雜性不斷增加，完成簽核所需的工作量也與日俱增。傳統驗證流程中，工程師往往需要耗費數周時間疲于捕捉那些難以復現的極端案例，或是反復調試測試輸入序列。如今，AI技術正在重塑這一現狀。
VSO.ai解決了功能簽核中最棘手的問題之一，即如何實現重要的覆蓋率目標。區別于單純依賴隨機測試生成或人工調整的技術，該方案側重于分析仿真數據、識別缺口并自主生成更有可能觸發未測試行為的輸入條件。這些功能顯著降低了人工干預強度，大幅縮短了有效覆蓋率目標的達成周期。
我們最新一代Verdi平臺還借助AI技術增強了故障分類和根本原因分析，大幅提升了工作效率。
AI有助于提高覆蓋率本身的質量，同時不可達性分析（VC Formal的一項關鍵功能）有助于確定RTL中永遠不會被執行的部分。這使得設計團隊能夠將無用代碼排除在覆蓋率目標之外，避免在那些對功能可信度沒有幫助的目標上浪費時間。
展望未來，智能體AI將帶來更大潛力。通過將自然語言描述的設計規范轉化為形式化斷言，開發者團隊將能更快、更準確地定義功能覆蓋率。
構建完整的驗證信心體系
功能簽核和RTL簽核代表著同一驗證工作這枚硬幣的兩面，一面確認設計的行為符合預期，而另一面則確認構建方式足以支持可靠的實現。
兩者同等重要，無法相互替代。在如今SoC日益異構化且對功耗極為敏感的背景下，忽視任何一個簽核里程碑都將引入風險，且這種風險難以通過硅后調試徹底修復。
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