經過數十年的發展，如今芯片設計的每個環節已離不開EDA工具的參與，涉及驗證、調試、邏輯綜合、布局布線等全流程。尤其是在關鍵的驗證和調試環節，可謂是打通芯片流片的“任督二脈”，如果在這一環節受阻，那帶來的“次生傷害”將難以想象。
特別是在當前國內EDA工具市場份額大多被國外巨頭占有的情形下，一方面美國不斷加大制約力度，“卡脖子”強度愈演愈烈；另一方面國際巨頭工具大多越來越趨向于封閉流程。伴隨著國內半導體業的蓬勃發展，國內EDA廠商如何著力解決工具從0到1的問題已成為時代的新使命。
看準這一契機，在EDA工具領域多點布局的上海合見工業軟件集團有限公司（以下簡稱“合見工軟”）近日推出了全新的UVD調試工具，以助力國內半導體設計廠商在驗證和調試環節“通關”。
驗證和調試需協同作戰
之所以驗證和調試至關重要，與數字芯片的設計需求和設計公司的產品迭代息息相關。
目前數字芯片的規模動輒上百億門，且隨著工藝的進階，流片成本居高不下，流片失敗的損失難以估量。更重要的是，重新設計不僅意味著巨量的研發成本投入，更會導致錯失產品上市的時間窗口，錯過發展壯大的時機。這對任何一家設計公司來說，都是難以承受之重。
芯片從設計到生產之前的流程中的諸多環節都離不開驗證和調試，驗證是為了確保設計符合功能和性能的要求，調試則是針對驗證過程中發現的缺陷，盡早盡快地找出引起問題的真正原因以便修復，也因而，驗證和調試成為解鎖流片成敗的關鍵環節。
“隨著SoC芯片復雜度、集成度的提升和規模的擴大，驗證工作的占比越來越高，可達到70%以上，一般在設計團隊中的基本配置是一個設計工程師要配備2-3個驗證工程師。其中，調試的工作量則可占到驗證工作的40%以上。”合見工軟資深研發總監高波以數字道出了驗證和調試的“責任”重大。
相應地，這對驗證和調試工具的挑戰也與日俱增。
高波指出，驗證工具和調試工具相輔相成，使命是快速實現驗證收斂。保證覆蓋率、充分并且盡早盡快地發現問題是對驗證工具的挑戰；調試工具則需要幫助用戶更快地分析并解決功能、性能的問題，同時針對覆蓋率相關問題的分析和調試可以加快覆蓋率收斂。
此外，協同“作戰”也是必要條件。高波進一步提到，在驗證層面，涉及形式驗證、FPGA原型驗證等不同的驗證工具，為滿足驗證需求，不僅要求驗證工具可協同工作，互相配合來達到充分的驗證覆蓋率，實現驗證收斂；同時，調試工具作為一個平臺應可支持所有驗證工具的調試，并能支持不同驗證工具協同仿真情況下的調試。
實現從0到1突破
不得不說，國際廠商在EDA驗證和調試工具領域已然占據了先發地位，但對于國內蔚然興起的EDA廠商來說，仍有角力的空間和破局的機會。
“驗證和調試工具的架構和技術都需隨著驗證流程和方法學的發展而不斷創新，國外廠商因長期的積累轉身難免有包袱。在當下的時間節點，國內EDA廠商可以站在更高的起點，以全面的驗證全景圖為基礎來設計產品的架構和功能，解決從0到1的問題，實現新的突破。” 高波對此充滿信心。
顯然，著眼于調試工具需求深耕細作、打造穩定高效的驗證調試平臺成為國內EDA廠商的重要任務。
高波提到，業界對調試工具的要求側重于：從性能來說，要保證高性能、大容量；從易用性入手，需簡潔易用、使用流暢，以全面保證調試的高效率。此外，在系統層面，需全面支持各種不同驗證工具之間的協同仿真。
在這一過程中，更要注意與時俱進。高波表示，驗證和調試工具在迭代過程中，要不斷引入驗證方法學和流程的創新，不僅支持功能的調試，還應拓展至功耗、覆蓋率、安全等方面的調試；不僅要支持不同設計層級如RTL和Gate級的需求，還要支持事務級和系統級的驗證調試。
“只有不斷內外兼修，才能不斷提高驗證調試效率，加速驗證收斂。”高波明確說。
對于國內驗證和調試EDA廠商的發展路徑，高波認為，既要穩扎穩打，也要布局長遠。
“在打造出滿足上述需求的調試平臺之后，要扎實落地于國內半導體客戶實際項目的應用，解決項目中調試的問題。并且，要以開放的心態擁抱本土客戶的實際需求，實現差異化優勢。在產品實現可用之后，可進一步加強通力合作，持續打磨產品，不斷突破現有工具的技術包袱和技術壁壘，進一步提升驗證和調試效率，實現好用耐用，走向雙贏。”高波提出了中肯的建議。
UVD的新進階
基于在驗證和調試工具的深刻洞察，加之合見工軟團隊在數字芯片驗證領域累積的技術資源，以及不破不立的架構創新，合見工軟先聲奪人，在著力研發多種核心的驗證工具時就已經開始在調試工具方面持續投入，而今迎來了UVD的上市。
（圖：UVD主界面）
高波詳細介紹道，合見工軟UVD的優勢體現在一是簡潔易用，采用了先進的UI 技術，界面簡潔，根據所用的功能自適應，大幅提升用戶體驗。二是高效率、高性能，體現在大規模數據的處理效率和交互式性能上，如高性能的波形可與當前市場上的主流產品競爭，跟VCD（Value Change Dump）的壓縮比可達幾十到上千倍。
更值得一提的是，合見工軟UVD在架構和數據接口的設計上“為長遠計”：支持不同驗證工具的調試和不同工具間的數據統一共通、協同調試。
而這與合見工軟蓄勢發布的多款EDA產品和解決方案，包括數字仿真器、FPGA原型驗證系統、先進封裝協同設計環境等，在高難度的數字驗證、協同設計等領域率先突圍奠定的基石可謂是相輔相成、交相輝映。
具體來看，合見工軟UVD提供統一的波形和覆蓋率數據接口，可與其他驗證工具集成，促進不同驗證工具間的數據整合和協同。這是目前很多主流工具還不支持的。另外，UVD基于原生架構可以支持測試環境、設計以及覆蓋率等的集成調試，例如UVD的源代碼窗口已經預留了IDE的支持，將來很容易擴展支持IDE，幫助設計工程師提高效率。
除此以外，合見工軟所有產品都基于創新設計，充分考慮了不同產品之間的協同。比如：UVD可以與合見工軟的驗證測試管理平臺VPS互相配合，加速回歸測試中缺陷和覆蓋率的調試。
“合見工軟已然構建了相對完整的EDA數字驗證解決方案，作為調試工具，UVD在客戶的試用中已得到了積極的反饋。”或許客戶的認同是證明UVD實力的最佳佐證。
如今國內半導體設計廠商技術飛速發展，也誕生了越來越多世界級的IC設計公司，在這一樂觀態勢下，合見工軟深刻意識到，國內EDA廠商通過與IC廠商互促互進，將進一步夯實本土廠商放眼全球的基礎。
在持續取得“開門紅”之后，順勢而為的合見工軟也有了更高遠的目標。
高波最后表示，合見工軟在驗證領域擁有眾多資深專家，技術團隊非常有經驗。合見工軟將持續結合本土特有的優勢，保持開放的心態，擁抱開放的架構，推動建立良好的EDA生態圈，同時在國內驗證和調試EDA工具領域創新架構、持續打磨，助力國內半導體設計公司全流程服務。 |
