為什么必須做功能覆蓋率？and How ？
時間：2021-11-12 14:14:55
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[導讀]什么是功能覆蓋率？驗證中的覆蓋率分功能覆蓋率和代碼覆蓋率兩種，斷言覆蓋率可歸類為功能覆蓋率。顧名思義，功能覆蓋率用于衡量設計中有多少功能被覆蓋到了，被驗證了，而代碼覆蓋率則是衡量代碼實現(xiàn)中有多少語句被執(zhí)行到了。前者是基于設計的源頭，而后者是基于設計的最終實現(xiàn)，源頭是本，實現(xiàn)是末。...
什么是功能覆蓋率？驗證中的覆蓋率分功能覆蓋率和代碼覆蓋率兩種，斷言覆蓋率可歸類為功能覆蓋率。
顧名思義，功能覆蓋率用于衡量設計中有多少功能被覆蓋到了，被驗證了，而代碼覆蓋率則是衡量代碼實現(xiàn)中有多少語句被執(zhí)行到了。前者是基于設計的源頭，而后者是基于設計的最終實現(xiàn)，源頭是本，實現(xiàn)是末。抓住了根本，目標指日可待；舍本逐末，事倍功半。
為什么是功能覆蓋率？現(xiàn)在的主流的驗證語言是systemverilog，其特點之一就是約束下的隨機。相比較定向測試，它的驗證效率更高，定向測試需要對每個功能點，每個測試維度去構(gòu)造不同的用例測試，只能是想多少測多少，激勵空間是已知的。而隨機化的驗證，其激勵空間要大的多，遠遠大于定向測試的激勵空間。定向測試好處是每個用例測試激勵明確，只要測試通過了，用例的目標也就達成了，而隨機化的驗證問題是測試激勵不明確，雖然它的激勵空間更大，但是怎樣知道用例執(zhí)行完成后，覆蓋到了哪些激勵空間，沒有覆蓋到哪些激勵空間呢？所以需要一個衡量標準，這就是功能覆蓋率。
怎樣做功能覆蓋率？
需求！需求！需求！重要的事情說三遍，經(jīng)過提取、整理和評審一致通過的驗證需求，是做功能覆蓋率的依據(jù)，要保證每個需求的充分驗證，有哪些點必須驗證到，這個是必須具體化、量化的，想不清楚這個問題就是沒有真正理解需求，驗證質(zhì)量又如何保證呢。
Systemverilog語言對于功能覆蓋率有很好的支持，其中覆蓋點和交叉覆蓋的概念非常重要。覆蓋點對應的是上面提到的量化后的需求，這只是點，多個點就是一條線，是一個維度的覆蓋；一個設計諸多功能并不是完全孤立的，所以單單驗證一個點、一條線遠遠的不夠的，交叉覆蓋率就是來把這些點、線連接起來，織成了一張網(wǎng)。通過這張網(wǎng)把所有需求囊括其中。
基于功能覆蓋率驅(qū)動的驗證：有被動驅(qū)動和主動驅(qū)動兩種。
所謂被動驅(qū)動，有點“馬后炮”的嫌疑，在用例執(zhí)行完成后，通過查看覆蓋率報告來對未覆蓋到的點補充定向用例覆蓋；而主動驅(qū)動，是在用例執(zhí)行過程中，以功能覆蓋率100%或預期的百分比作為退出條件，否則會一直進行隨機測試，“不達目的誓不罷休”。
所謂行百里者半九十，做隨機化驗證也存在著越臨近終點，需要付出的更多，因為越到最后隨機重復的概率越大，隨機成千上萬次可能才能有一個新覆蓋點，命中率越來越低。針對這個問題，如果采用主動驅(qū)動方法，可以提前篩選掉重復的隨機，只采用對覆蓋率有貢獻的隨機值，將命中率提高到100%。
但被動驅(qū)動方法也有其優(yōu)勢，覆蓋組是對所有用例的隨機進行采樣，而主動驅(qū)動是針對單一用例來實現(xiàn)的。通過諸多項目經(jīng)驗來看，首推主動驅(qū)動方法，效率更高。
結(jié)論
理解清楚驗證需求，具體量化驗證需求，用功能覆蓋率編織的一張大網(wǎng)，把所有的覆蓋點一網(wǎng)打盡，采用主動、被動驅(qū)動方法做到攻守兼?zhèn)?，讓驗證工作更加高質(zhì)、高效。
顧名思義，功能覆蓋率用于衡量設計中有多少功能被覆蓋到了，被驗證了，而代碼覆蓋率則是衡量代碼實現(xiàn)中有多少語句被執(zhí)行到了。前者是基于設計的源頭，而后者是基于設計的最終實現(xiàn)，源頭是本，實現(xiàn)是末。抓住了根本，目標指日可待；舍本逐末，事倍功半。
為什么是功能覆蓋率？現(xiàn)在的主流的驗證語言是systemverilog，其特點之一就是約束下的隨機。相比較定向測試，它的驗證效率更高，定向測試需要對每個功能點，每個測試維度去構(gòu)造不同的用例測試，只能是想多少測多少，激勵空間是已知的。而隨機化的驗證，其激勵空間要大的多，遠遠大于定向測試的激勵空間。定向測試好處是每個用例測試激勵明確，只要測試通過了，用例的目標也就達成了，而隨機化的驗證問題是測試激勵不明確，雖然它的激勵空間更大，但是怎樣知道用例執(zhí)行完成后，覆蓋到了哪些激勵空間，沒有覆蓋到哪些激勵空間呢？所以需要一個衡量標準，這就是功能覆蓋率。
怎樣做功能覆蓋率？
需求！需求！需求！重要的事情說三遍，經(jīng)過提取、整理和評審一致通過的驗證需求，是做功能覆蓋率的依據(jù)，要保證每個需求的充分驗證，有哪些點必須驗證到，這個是必須具體化、量化的，想不清楚這個問題就是沒有真正理解需求，驗證質(zhì)量又如何保證呢。
Systemverilog語言對于功能覆蓋率有很好的支持，其中覆蓋點和交叉覆蓋的概念非常重要。覆蓋點對應的是上面提到的量化后的需求，這只是點，多個點就是一條線，是一個維度的覆蓋；一個設計諸多功能并不是完全孤立的，所以單單驗證一個點、一條線遠遠的不夠的，交叉覆蓋率就是來把這些點、線連接起來，織成了一張網(wǎng)。通過這張網(wǎng)把所有需求囊括其中。
基于功能覆蓋率驅(qū)動的驗證：有被動驅(qū)動和主動驅(qū)動兩種。
所謂被動驅(qū)動，有點“馬后炮”的嫌疑，在用例執(zhí)行完成后，通過查看覆蓋率報告來對未覆蓋到的點補充定向用例覆蓋；而主動驅(qū)動，是在用例執(zhí)行過程中，以功能覆蓋率100%或預期的百分比作為退出條件，否則會一直進行隨機測試，“不達目的誓不罷休”。
所謂行百里者半九十，做隨機化驗證也存在著越臨近終點，需要付出的更多，因為越到最后隨機重復的概率越大，隨機成千上萬次可能才能有一個新覆蓋點，命中率越來越低。針對這個問題，如果采用主動驅(qū)動方法，可以提前篩選掉重復的隨機，只采用對覆蓋率有貢獻的隨機值，將命中率提高到100%。
但被動驅(qū)動方法也有其優(yōu)勢，覆蓋組是對所有用例的隨機進行采樣，而主動驅(qū)動是針對單一用例來實現(xiàn)的。通過諸多項目經(jīng)驗來看，首推主動驅(qū)動方法，效率更高。
結(jié)論
理解清楚驗證需求，具體量化驗證需求，用功能覆蓋率編織的一張大網(wǎng)，把所有的覆蓋點一網(wǎng)打盡，采用主動、被動驅(qū)動方法做到攻守兼?zhèn)?，讓驗證工作更加高質(zhì)、高效。
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