模擬混合驗證官︱DV說"鬼知道我經(jīng)歷了什么？”

上文從 DV 在老板層和員工層兩方面做出了分析。躍躍欲動的準(zhǔn) DVer 又需要經(jīng)過哪些歷練呢？小白有何快速入門手冊？在自動化征程上的硅農(nóng)有著什么樣的碼農(nóng)之路呢？DV 的八邊形法則是啥？DV 又是什么四不像呢？且聽此文介紹。

模擬混合信號設(shè)計驗證？嘿，不就是一個跑仿真的嘛？剛畢業(yè)的小孩兒就可以做：搭 Test Bench，跑仿真，看結(jié)果?？墒钦娴穆涞綄嵉?，剛畢業(yè)的小孩兒準(zhǔn)備了什么才能跑起仿真來？具體每步怎么做？小白怎么入手？如果一開始就是大量的英文幫助文檔，這是多么地打擊一個初學(xué)者的熱情哈？嘿嘿，這是有解決辦法的。有一本很好的入門書，浙江大學(xué)何樂年老師、王憶大牛編著的《模擬集成電路設(shè)計與仿真》（此處必須的廣告植入哦！）。里面有最基本的模擬電路概念，例如放大器，數(shù)模轉(zhuǎn)換等；更是有模擬集成電路的仿真技術(shù)，例如怎么跑瞬態(tài)、怎么看增益 / 相位裕度，怎么看待噪聲等。如果能把這本書好好研究一遍，恭喜你，已經(jīng)真的進到 DV 的門檻里面來了。

好了，終于一個仿真搞定了，接下來卻發(fā)現(xiàn)是大量的工藝電壓溫度（PVT）組合仿真；大量的大量的仿真。提交仿真，等待仿真，后處理結(jié)果。一些工作看著簡單，但是誰知道提交上去的仿真，會不會 netlist 生不成啊，會不會中途仿真空間滿了呢，又有的時候會不會仿真莫名其妙地就 Crash 了呢。好不容易有了大量仿真的結(jié)果，看那么多的波形，那么多的數(shù)據(jù)，一個個點開來又是超級的多。人肉工作最是累累累！這時候，你就會開始想著怎么偷懶了，如何在知道有大量仿真的情況下高效的工作呢，怎么能省事呢。恭喜你，因為你馬上就進入了學(xué)習(xí) Code 的階段。

然而代碼的世界，是一個侯門一入深似海的世界。

首先你發(fā)現(xiàn)用實際的電路仿真來建立 TB，建立 Checker，有點太慢了。于是你開始把一部分電路做成模型；開始的時候是在電路里用元器件做模型；后來寫上代碼的你喜歡用 Verilog/VerilogA/VerilogAMS 寫；開始時候模型寫的很簡單，后來發(fā)現(xiàn)關(guān)心的東西多的時候，可以寫的很復(fù)雜；漸漸的你喜歡上了 Wreal，搞得和實際的差不多。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復(fù)雜了，速度其實并沒有優(yōu)化多少，你又回過頭來開始選擇合適的模型：開始不成熟時候用簡單的就行；愈發(fā)準(zhǔn)確時候就用復(fù)雜的?！暗边@個詞語，你越發(fā)的知道其中的道理。

再后來，你已經(jīng)在大量的仿真工作中，逐漸有點不喜歡一個一個點擊的 ADE 了；于是你開始試圖放棄 GUI 環(huán)境，通過代碼來解決問題了；于是你開始向 EDA 跟班學(xué)習(xí)了。什么 Shell 啊，Skill 啊，以及里面的 Ocean 啥的，開始進入你的世界，脫離了經(jīng)常在服務(wù)器負(fù)荷比較重的時候、點擊啥就發(fā)白、響應(yīng)半天的 GUI 界面；突然之間你會有一種飛起來的感覺；通過兩只手敲擊代碼就能跑起來仿真，你會想著再也去繁瑣的界面點點點了；當(dāng)然了，事實證明后面還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會等著自己來完成；你更注重于 Stim 和 Checker 的設(shè)計了。能 Calculator 提取出來的后處理數(shù)據(jù)固然不錯，但是能夠和芯片不停交互的 Checker 更是讓人喜歡；抓數(shù)據(jù)，設(shè)置 Limit 范圍；這樣子大量仿真之后立馬知道結(jié)果，多好啊。另外，為了大量仿真能夠快速完成，你在盡可能的數(shù)字化，模擬信號數(shù)字化；Checker 數(shù)字化；等等，極盡全力就是為了加速。

通過 Checker，制造了大量的仿真數(shù)據(jù)。Perl 就欣然跑上舞臺了。大量的文本處理，從來就離不開 Perl。想什么東西能夠自動化生成，想什么結(jié)果能夠規(guī)范的處理好，就來學(xué)習(xí) Perl 吧。再后來，發(fā)現(xiàn) Python 也不錯，語法清晰簡單，讀起來不能說是朗朗上口、卻也意思明了、一點就通；維護起來也更容易一些；所以一些人就放棄了有時候會感覺上有點復(fù)雜的 Perl，開始了追逐 Python 的道路。當(dāng)然了，有了數(shù)據(jù)，Excel 也扮演了很重要的角色，VB/VBA 也開始進入大家的眼球。就是為了方便，大家紛紛在尋找著各種途徑。

數(shù)字化程度越高，你也慢慢關(guān)心起來數(shù)字驗證了。UVM，Coverage，Assert 等觀念也開始進入視線。而 System Verilog 作為一個基礎(chǔ)的語言工具，你又得學(xué)起來了；什么 Class，什么 Random，有些東西本來 Verilog 要半天才能搞定；System Verilog 幾句話就行了。當(dāng)然了，喜歡高級語言是沒有盡頭的，因為 SystemVerilog 上面還有 System C，C；等等等等；一個好好的硅農(nóng)，正在像碼農(nóng)的方向飛速奔跑著。

來來來，看看這個示意圖吧：簡筆畫本身依然是網(wǎng)絡(luò)上摘錄的，我這里就是負(fù)責(zé)它的組合拼湊，來賦予它思想和內(nèi)涵的。

長途的碼農(nóng)道路奔跑的差不多的時候，終于整個 Flow 看起來已經(jīng)建立的不錯了。結(jié)果打開大量的仿真結(jié)果一看，竟然好多都沒有跑完，仿真不收斂了；又或者是一些仿真結(jié)果，怎么看著都覺得不對勁。你又開始拿起來仿真器的原理和設(shè)置來研究了。牛頓迭代，仿真精度設(shè)置，Connection Rule，gmin 等亂七八糟的參數(shù)，讓你開始眼花繚亂，原來里面的學(xué)問這么多；你開始下手來調(diào)試一些參數(shù)，摸索著會有什么樣的變化。

發(fā)現(xiàn)點電路的 Bug，自然是 DV 的任務(wù)了。你以前是芯片當(dāng)做黑盒子測試；慢慢地隨著 Checker 的交互設(shè)計，你也加入了一些內(nèi)部信號，使得一旦發(fā)現(xiàn)芯片有問題、咱就不玩了、就停掉仿真就可以了，不再繼續(xù)跑了。再高的境界就是如果發(fā)現(xiàn)了 Bug，自己也深入里頭去 Debug。這個時候發(fā)現(xiàn) Design 的知識又很重要了，又回過頭來開始和 Design 蹲班看電路。

隨著芯片規(guī)模的增大，隨著更多的人加入 DV 的工作；你發(fā)現(xiàn)你可以開始只負(fù)責(zé) DV 的大環(huán)境平臺。不再寫具體的 TB，因為有人可以做更具體的工作了。然而，千萬不要以為這樣子就輕松了，因為 DV 的大環(huán)境事兒更多：不收斂了，有人來找你；模型有問題了，有人來找你；Golden 的 Task 在具體 TB 應(yīng)用時候有問題了，又有人來找你。你也在揣摩著怎么在一代、二代、三代、n 代產(chǎn)品中，Reuse 的越來越高。至于什么“第一代叫王菲，第二代叫汪小菲”之類的信號變異等，我們大平臺把 Alias 做好了，你愛叫啥名字就叫啥名字吧；內(nèi)核保持不變就行了；沒事別再為這些事情費腦子了。

經(jīng)歷過了撰寫維護 DV 的大環(huán)境平臺，你更是在逐步地累積經(jīng)驗和教訓(xùn)。慢慢的你會發(fā)現(xiàn)其實更具有挑戰(zhàn)的事情，竟然是寫 DV Plan。怎么寫 DV plan，如何設(shè)置優(yōu)先級，明白哪些必須要測試，哪些可以放后面。這些最根本的就是客戶的需求，你需要和 System 好好溝通，挖掘出來客戶到底喜歡啥。針對哪些客戶有哪些不同的側(cè)重點；客戶到底希望什么時候拿到芯片，有哪些是他們的底線、肯定得滿足等。抑或是 DV 的 Task 具體由哪些人做更好。哪些人擅長于這部分的測試，而另外一些人可能更有其他優(yōu)勢?？傊?，項目的 Schedule 一如既往的緊之又緊，如何在有限的時間、有限的人力、有限的機器下面，發(fā)揮出來最大的價值，拉住客戶，贏得市場，又成為了需要精細(xì)思考、謹(jǐn)慎布置的事情。

終于的，你也總結(jié)了一個 DV 的八邊形法則：仿真速度(Sim Speed)，仿真精度(Sim Accuracy)，仿真空間(Sim Space)；自動化程度(AutoMatic)，長短期效率(Efficiency)，復(fù)用程度(Reusable) ，優(yōu)先程度(Priority)和覆蓋率(Coverage)。各方利益相互沖突，分分秒秒相互撕扯，心里經(jīng)常有無數(shù)不停打架的小人人，在叮叮咚咚地亂說話；而流片之前更是不斷地有萬千的馬飛過！參見我畫的圖：這次終于不用用網(wǎng)絡(luò)圖片了；這些個拔河的小朋友們咱們還是可以純手工鼓搗出來的！

總之，要成為一個模擬混合信號設(shè)計驗證(DV)工程師，其實也很容易；要做好一個 DV，其實也不容易。等這些整的差不多明白的時候，你發(fā)現(xiàn)你已經(jīng)和 Analog Design 有很大一部分交集了，又和 EDA 似乎有著千絲萬縷的聯(lián)系，然而也略知了一些 Digital DV 的套路；在寫 DV Plan、設(shè)置優(yōu)先級之類的時候，你也學(xué)習(xí)到了 System 的精髓。你終于發(fā)現(xiàn)自己開始四不像了，恭喜你，這就是 Analog/Mix-signal DV 的樣子；這就是 DV 的“鬼知道經(jīng)歷了什么”：就讓咱們借助于運動員小盆友的萌照來娛樂一把吧！
與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容，不經(jīng)允許，不得轉(zhuǎn)載！

系列匯總：

之一：談模擬混合信號設(shè)計驗證？先從這個職位說起吧！

之二：DV 這個職位不是說服了老板就能招到人！