第一性原理和芯片验证

[导读]亚里士多德说：“任何一个系统都有自己的第一性原理，它是一个根基性命题或假设，不能被缺省，也不能被违反。”《第一性原理》第一性原理，好比树木的根基，没有人会看到繁茂枝干下的树根，但它决定了树的一切。本文将“第一性原理”的思想引入芯片验证中的几个场景，以理清一些验证问题的本质，直达本...

亚里士多德说：“任何一个系统都有自己的第一性原理，它是一个根基性命题或假设，不能被缺省，也不能被违反。”
《第一性原理》

第一性原理，好比树木的根基，没有人会看到繁茂枝干下的树根，但它决定了树的一切。本文将“第一性原理”的思想引入芯片验证中的几个场景，以理清一些验证问题的本质，直达本源。

我们常问，未来十年什么会变化？这个问题很重要，但更重要的问题可能是，未来十年什么不变？如果能找到不变的，把所有的资源和精力，毫无保留地投入在不变的事物上，其力量不可同日而语。

“归纳法是通过实践推导结论，把连续性的经验推广到一切时空。然而，并非所有事物都有连续性，固有的思维会让你陷入“归纳法谬误”。打破认知边界，实现第二曲线创新，你需要全新的思维模式——演绎法。但是演绎法必须有一个基石，一个来自系统之外、能够逻辑自洽的元起点。这个元起点既可以称为第一前提、逻辑奇点，也可以称为第一性原理。”《第一性原理》

归纳法等同于芯片验证中simulation,当你在某个场景下连续采样一个接口100遍甚至1000遍，发现这个接口保持不变，就可以认为这个接口保持不变么？

1、你永远无法保证其中偶尔会出现的一两次跳变；

2、你永远无法从根本上证明这个接口保持不变这一特性，特别是在这些场景的边界往往会超出我们预知的边界。

接口会保持连续性的隐含假设其实也是我们验证过程中一种check不完备或者激励过约的一种体现，存在遗留bug的风险。

虽然在科学领域中，归纳法以所谓的“独立可重复性”作为标准，从而确保实验结果的有效性，但这并不意味着，我们通过归纳法总结出来的规律就一定是真实的。也就是说，这能证伪不能证明。

从验证的角度，我们需要从根本上进行演绎推理证明在该场景下接口保持不变这一feature。可以利用断言，这个接口在这期间的每一拍保持不变。

这样就可以从根本上证明这个特性。

在验证过程中“从基石和结构切入，不要从内容入手”。如果我们需要验证A-C：

1、在RTL中实现是A ->B(RTL内部信号) ->C，这个时候我们一定需要保证我们整个验证环路的正确性，仅仅能够证明B->C是不可信的，依赖RTL内部信号的任何检查都是赌博，哦不，是赌命。

2、如果验证的feature是A B=C，而RTL由于各种PPA的考虑，RTL的实现是A B B-B=C。功能性验证就应该直达本源，不要看实现的表象，关注这个feature本身，避免参考模型和设计错到一起。

对于验证，验证逻辑的比检查更加真实。也就是说，我们从A推导出B，中间的过程必须符合正确的逻辑。甚至古希腊人认为从A事物到B事物之间的逻辑才是实体，而A、B这两个事物不一定是实体。