雖然滿足所有功能規(guī)范的工作設(shè)備是芯片設(shè)計項目組的首要目標(biāo)，但許多設(shè)計人員醒來時滿頭大汗，擔(dān)心芯片到貨時會死機(jī)。無論使用多少覆蓋率或使用多少驗證工具，一個或多個錯誤都可能漏網(wǎng)。

這種高壓、苛刻的工程環(huán)境需要三個獨立的基于技術(shù)的功能級驗證工具，以保證芯片功能無缺陷且高度可靠。驗證和測試覆蓋率的重疊似乎過多。許多睡眠不足的設(shè)計師認(rèn)為額外的努力是值得的。

三個功能級驗證步驟——功能驗證、功能測試和內(nèi)置自測 （BIST）——每一個都提供了對芯片設(shè)計的信心。將它們結(jié)合起來可以使芯片按照預(yù)期的功能規(guī)格工作的信心增加三倍。

功能驗證是最耗費資源的步驟，因為它使用了大量可用的 EDA 工具和大量預(yù)算用于驗證的時間。功能驗證必須包括功能覆蓋和代碼覆蓋。兩者處理驗證問題的方式不同，對于確保全面驗證是必要的。

功能覆蓋回答了這個問題：設(shè)計的功能行為是否符合芯片應(yīng)該做的規(guī)范？有必要根據(jù)規(guī)范測試設(shè)備的行為。還不夠，因為預(yù)期的功能行為幾乎不能說明遇到意外狀態(tài)或輸入時會發(fā)生什么。

這是代碼覆蓋關(guān)注設(shè)計結(jié)構(gòu)（代碼）而不是設(shè)計規(guī)范的地方，并且可以發(fā)現(xiàn)功能規(guī)范中未考慮的行為。例如，可能存在在正常操作中從未預(yù)期存在的狀態(tài)或輸入。如果確實發(fā)生了這種意想不到的狀態(tài)或輸入，會發(fā)生什么？芯片如何響應(yīng)？芯片可能會表現(xiàn)出從未預(yù)料到的行為。

通過相互補(bǔ)充，功能覆蓋率和代碼覆蓋率量化了功能驗證，并有助于將設(shè)計帶到下一個綜合、流片和最終硅片的連續(xù)步驟。實現(xiàn)功能和代碼覆蓋閉合的功能驗證會清除設(shè)計的大部分或所有功能錯誤。當(dāng)然，最終目標(biāo)不是設(shè)計，而是基于設(shè)計制造的芯片。

芯片制造完成后，功能測試和 BIST 用于清除由于制造缺陷或制造過程中其他問題引起的任何錯誤。根據(jù)每個測試設(shè)計實施的內(nèi)容，BIST 計劃確定測試與執(zhí)行功能測試的任何重疊，以確保所有制造的晶體管和導(dǎo)線無缺陷。包括 BIST 在內(nèi)的深思熟慮的測試策略可以減少測試儀的時間，降低制造測試的時間和成本，并測試使用外部測試方法難以設(shè)置的芯片關(guān)鍵內(nèi)部區(qū)域。BIST 的第二個主要優(yōu)點是它可以在設(shè)備的生命周期內(nèi)隨時部署使用，這是某些應(yīng)用程序的必要策略。

使用嵌入式 FPGA 可以簡化功能設(shè)備測試，因為 FPGA 是一個預(yù)先驗證的組件，可以保證按照編程的方式運行，從而最大限度地減少測試。雖然 FPGA 中的 BIST 實施會帶來面積和性能開銷，但使用它具有很大的好處，包括更好的測試以及一旦將設(shè)備安裝到系統(tǒng)中就可以對其進(jìn)行測試。

需要一種將功能設(shè)計驗證與綜合功能測試策略相結(jié)合的包容性驗證策略，以降低設(shè)備到達(dá)時死機(jī)的可能性。