揭秘驱动工程师在原厂的硅前验证工作

嵌入式行业，单片机工程师、嵌入式应用工程师、嵌入式驱动工程师等，大家都不陌生了。

今天介绍一下，作为一个驱动工程师，在芯片原厂所谓的硅前验证工作，到底在做什么。

基本概念 首先了解两个概念：Pre-Silicon和Post-Silicon。

Pre-Silicon：硅前。流片之前，也就是没有芯片。

Post-Silicon：硅后。流片之后，也就是已经有了芯片。

对于IC验证来说，流片前和流片后是两个阶段的验证。

流片前的验证，由于没有芯片，实际还处于设计阶段，所以通常也叫pre-silicon simulation，硅前仿真。

而流片后的验证，已经有实际芯片了，所以通常也叫post-silicon verification，硅后验证。

严格上，是这样区分的。但实际硅前硅后的验证都要做，并且硅前验证工作做的更多，也更重要，所以我通常也习惯统一叫硅前验证。

岗位描述 基本概念了解了，那么同样是驱动工程师，做硅前验证岗位描述也是不一样的。

看看岗位描述：

以上这些岗位，其实都是硅前验证。

这些岗位特点是，首先要会Linux驱动方面的知识，其次参与的是芯片相关的工作，基本上与芯片部门打交道。

所以本质上，要求是比较高的，会希望对芯片方面有一定的了解。

工作环境 既然是驱动工程师，那Linux驱动这块的开发工作，也是必不可少的，这方面也不再赘述。

说点不一样的，既然是硅前验证，那到底怎么个验法？没有芯片怎么跑Linux驱动？

说到这，有必要给大家科普一下IC设计中使用的一些仿真手段，对IC设计人员来说很熟悉了，主要是给做嵌入式的科普一下。

1、软件仿真顾名思义，在软件上仿真，通常叫它软仿。设计一个芯片，都可以通过软仿来抓取波形，进行debug。

但它有一个缺点：很慢。

慢到什么程度呢？一条testcase，也就是测试用例，它可以跑一周。如果问题较多，要调试，每次都要跑一周才能看到结果，那这个效率是非常低的。

2、FPGA原型验证FPGA应该不陌生了，在FPGA上做一些原型验证，其实也算是一块实实在在的芯片了。

只不过是低速版的验证，比如你设计的芯片是1GHz，但这个FPGA的主频只有60MHz，相对于你设计的芯片，就是慢多了。

但FPGA的缺点是：debug不方便。

除了频率问题，要debug的时候，还是得要逻辑分析仪一点点排查。如果遇到复杂的设计，需要多块FPGA级联的话，那debug就比较难了。

跟软仿相比，FPGA上debug是比较麻烦的。

3、硬件仿真器基于软仿和FPGA的缺陷，硬件仿真器诞生了，这也是要说的重点。

目前主流的三家做硬件仿真器的：Cadence Palladium（帕拉丁）, Synopsys ZeBu, Mentor Veloce（韦洛切）。

我只用过Palladium，就介绍一下吧。

Palladium是一个系列，它有Palladium Z1，Palladium Z2，Palladium X2等。X2是目前比较新的。

而硅前验证，Palladium上做。我用的是Palladium Z1。

它的实体长这样：

其实也是一台服务器吧，平时工作，远程连接过去，是一个带界面的Linux系统。

关于这台机器的理解，它叫“软件仿真的硬件化”。前面说到软件仿真的主要缺点就是慢，那这台机器，简单来讲就是把软仿实体化了，它可以让仿真速度变快。

除了速度快，它也有各种模型，比如flash、ddr、sensor等等，总之一话，在这上面做的验证，跟流片后回来的结果，几乎就是一样的。

那硅前验证在Z1能做的事情主要是什么呢？举个几个例子：

1、抓波形这里说的波形，并不是大家认为的示波器的那种波形，严格来讲应该叫信号。类似这种：

学过fpga的应该知道，就是类似于在vivado上看到的波形。可以看到各种信号，包括pc、寄存器、总线等等。

2、问题定位有了仿真，特别是前期写驱动，很都东西都能掌控。

比如，监控某个地址，一旦程序往这个地址进行写操作，则立即触发波形。

比如，分析程序是否往寄存器写入了正确的值，写入的值是否到达了内部fifo，中断为啥未到达CPU等等。

再比如，跨部门合作，驱动部门遇到CPU卡死现象，怀疑芯片问题，我们则通过仿真复现，再给到芯片部门分析具体原因。

额外知识 使用Palladium Z1需要一点额外的知识

Verilog：学习Verilog主要是为了找芯片信号，有时需要去翻一下芯片代码

TCL：TCL是一个脚本，类似于Linux的shell脚本，只不过它叫tcl，而且语法不一样

主要是这两个吧，还有很多其他的，比如使用串口需要用到降速桥，用来解决硬件和仿真间的速度差异。

总结 最后总结，做硅前验证其实算半个芯片人了，起码比一般的驱动工程师，对芯片的了解程度绝对是多得多。

另外，这种岗位还是非常得少，即便进入了原厂做驱动，也不一定是这个岗位。

但好处在于，跟芯片部打交道，不对接客户，很纯粹的技术层面，对于想真正了解底层的人，是很推荐的。

做底层开发的人，越靠近芯片，对底层的理解越通透。

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