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Pre-silicon验证设置了一个时间紧迫、虚拟化的大修

硅的短缺和对速度的需要要求重新启动芯片测试

2021年9月1日,斯博伦特通信公司(Spirent Communications)市场战略与运营主管马拉西·马拉(Malathi Malla)

芯片生产时间表面临的压力是前所未有的。

随着终端用户显示出对更高速度的渴望,运营商和超级运营商正在竞相向市场推出新产品。400G正在进入大众市场部署阶段。800G设备正在攻击网络以寻找下一代用例。当然,5G、SD-WAN、物联网和边缘云正在准备提供一系列令人眼花缭乱的新体验。

在硅市场面临更大挑战的时候,不可能出现如此巨大的需求。新型冠状病毒感染症(COVID - 19病毒)在芯片开发、生产、部署等领域掀起了波澜。供应链正在恢复,但现在,利益相关者正拼命弥补失去的时间。硅前验证和硅后验证测试的进步揭示了一条前进的道路。

没有时间处理旧流程

硅开发工作流程中的低效率已经被容忍了太长时间。这是一个熟悉的故事,在设计团队和制造商之间冗长而耗时的反复。充满问题倾向过程的周期往往会消耗多年以上的时间,并在全球舞台上上演。

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来源:盖蒂图片社

在预硅验证期间,设计通常只测试速度而不是规模。芯片并不知道实际依赖它们的网络服务。因此,如果性能合格,设计将被运到半个世界的地方进行生产。不可避免的是,缺陷被植入硅片中,但直到有缺陷的芯片被开发或部署后才被发现。然后就得从头再来。数百万美元和数十个月的浪费时间在这个过程中消失了。

难怪这么多的利益相关者完全跳过了硅之前的验证。当然,他们通常会在错过的漏洞出现在后硅验证阶段时付出代价。后果可能非常严重。美国国家标准与技术协会估计,在发布后发现缺陷的成本可能比在设计阶段早期发现这些缺陷的成本高出30倍。

更不用说声誉受损的风险了。关于芯片组制造商在一款被广泛采用的产品中发现了一种可以避免的缺陷,从而为自己的品牌赢得了声誉的故事比比皆是。但是,这不是必须的。现在是时候在自动化的、基于仿真的方法驱动下对硅前验证和硅后验证进行标准化了。关键的是,硅前验证阶段必须考虑运营商的需求,这些运营商将实际部署网络设备——无论是路由器、交换机还是服务器。

简而言之,硅前验证需要开始看起来更像硅后验证的关键元素。虚拟化和软件将扮演主要角色。

用虚拟化的方法在网络层测试芯片

如前所述,用于硅前验证的物理电子设计自动化(EDA)仿真系统不是按测试规模构建的。这些气势恢宏、车库大小的装置根据各种测试要求将流量生成几十个物理端口。然后对每个端口和接口执行繁琐的手动测试过程。

现在,芯片行业正在虚拟化,为使用更灵活的软件进行EDA转换、加速设计过程带来压力,而且重要的是,他们需要能够利用网络测试中已经使用的流量仿真能力。至关重要的是,这意味着pre-silicon验证不仅可以测试以太网的速度,还可以测试规模。换句话说,芯片在离开设计阶段时,已经在它们将要部署的方式下进行了测试。

不受预先购买的测试端口数量的限制,虚拟化测试可以支持快速测试数千个端口所需的规模和自动化工作流,并可以轻松修改正在测试的功能构建块。这可能包括在一瞬间模拟任何协议或流量情况。

最初,在第1层上完成的硅仿真将帮助硅前验证向前迈出一大步。最终,将有可能进行一系列测试并行. 想象一下,第1层、第2层和第3层协议在第4层到第7层验证的同时被验证。重要的是,工程师不必是这些特定领域的专家。不断增长的测试场景库将以自动化方式部署,以保持团队快速移动。

这对现实世界的时间线意味着什么?在我们与芯片制造商和EDA公司的早期合作中,我们已经看到自动化工作流程将建立测试环境的时间从50小时缩短到10分钟——加速了300倍。这还不是全部。我们已经看到芯片组供应商的测试用例数量呈指数级增长,从每天7个增加到每小时10个。他们还能将每周的测试时间从40小时增加到近170小时。他们把回归周期从几周缩短到几天。

现在我们说话。

自动化取胜

将智能、可编程、易于更新的软件整合到硅之前的阶段是一个改变游戏规则的因素。它被证明可以减少芯片组的开发周期,并引入灵活性,为实际规模的测试奠定基础。这意味着更大、更复杂的芯片可以设计得更快、质量更高。

是的,它们可能仍然需要运往世界各地进行生产。但是当他们回来的时候,他们已经准备好进入黄金时段了。它们被证明符合较高的行业标准。最重要的是,他们已经准备好交付一些最复杂、最紧迫的要求。

新冠疫情后的世界将由速度来定义。许多我们期待了这么多年的技术正处于一个关键的转折点。实现这一目标的幕后英雄将是简化的、由自动化驱动的虚拟测试床。可以肯定的是,硅之前的验证进展不会在真空中发生。虽然芯片组制造商认识到在早期测试阶段加大投资的价值,但整个生态系统必须团结起来,寻求更好的方法。

这种努力是值得的。

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Malathi Malla是思博伦通信公司(Spirent Communications)的市场战略和运营主管,该公司是全球网络、安全和定位自动化测试和保障解决方案的供应商。


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