如何提升验证效率 数字芯片设计 芯华章GalaxEC全流程解决方案

在芯片设计领域，你是否经常遇到这样的困境：设计流程中各个阶段使用不同的验证工具，导致数据兼容性问题频出，验证效率低下？特别是在系统级到后端的全流程验证中，工具链的割裂使得设计一致性难以保证，严重拖慢了产品上市时间。

芯华章发布的GalaxEC数字全流程等价性验证系统正是为了解决这些痛点而生。这款自主研发的工具实现了从系统级到前后端设计的全流程覆盖，提供了一站式验证解决方案，有效避免了多工具切换带来的成本和效率问题。

为什么需要全流程等价性验证？

在复杂的芯片设计流程中，设计会经历多次转换和优化——从系统C模型到RTL级，RTL级到门级，以及各种实现阶段的调整。每次转换都可能引入错误，而传统验证方法往往无法全面覆盖这些转换环节的功能一致性检查。

等价性验证的核心价值在于确保设计在变换前后功能完全一致。无论是时序优化、单元放置优化、网表级检查还是ECO修改，都需要严格的等价性验证来保证设计变换没有改变原有功能。这对于CPU/GPU/AI等复杂芯片设计尤为重要，因为这些设计通常采用高级语言建模，必须确保RTL实现与算法描述完全等价。

更重要的是，随着芯片规模不断扩大，验证的复杂性呈指数级增长。传统的动态仿真方法在覆盖率和效率方面面临巨大挑战，而形式化验证方法能够提供更完备的验证保证。

GalaxEC的核心技术突破

GalaxEC的技术创新主要体现在高性能求解引擎XSolver上。这个自主研发的引擎采用新一代形式化求解算法和并行计算技术，相比传统验证引擎实现了性能的飞跃提升。

在某GPU算子用例的实验结果显示，XSolver引擎表现出百倍以上的性能提升。具体来说，在Nyuzi GPGPU设计验证中，GalaxEC仅用9分钟就完成时钟树综合前后的网表等价性验证，60分钟内完成布局前后的验证，45分钟完成布线前后的验证。

另一个关键创新是全流程覆盖能力。GalaxEC支持系统C模型级对RTL级、RTL级对RTL级、RTL级对门级以及门级实现之间的等价性验证，服务场景贯穿数字芯片设计的各个阶段。

工具还具备大容量数据处理能力，能够直接读入和验证SoC级大设计，自动化完成大规模验证建模，实现对大规模SoC级门级网表的等价性验证。

实际应用场景与性能表现

GalaxEC在多个实际应用场景中展现了卓越性能。在无线通信芯片领域，矽昌通信作为国内**的无线通信芯片方案提供商，使用GalaxEC进行时序与组合逻辑等价性验证。

矽昌通信CEO王胜表示："芯华章GalaxEC基于自主研发的XSolver引擎库和多线程技术，可以**、敏捷地验证数字设计全流程各阶段设计的等价性，特别是在综合与布线完成后，即使对设计做细微优化，也可直接快速验证优化前后设计等价性"。

对于AI和GPU芯片设计，GalaxEC表现出特殊优势。这些芯片通常有繁重的数据通路和复杂的算法设计，需要确保RTL实现与高级算法描述完全等价。GalaxEC的高性能求解引擎能够有效处理这类设计的验证需求。

在功耗优化验证方面，工具能够验证门控时钟插入、时序调整等功耗优化措施的功能等价性，确保这些优化不会改变设计的功能行为。

如何*大化利用GalaxEC的价值？

要充分发挥GalaxEC的潜力，建议采用以下实施方法：

早期介入验证是关键。在设计流程的早期阶段就引入等价性验证，而不是等到后端才进行检查。这有助于早期发现问题，降低修复成本。

建立统一验证流程，将GalaxEC与现有设计流程无缝集成。利用其开放接口和API，实现与其它EDA工具的协同工作，提高整体验证效率。

培训团队掌握形式验证方法。与传统仿真验证不同，形式验证需要不同的思维方式和方法技能。投资团队培训将带来长期回报。

制定验证计划时，明确哪些阶段需要等价性验证，以及验证的深度和范围。基于风险分析分配验证资源，对关键模块进行更深入的验证。

充分利用云原生部署优势。GalaxEC支持原生云部署，可以利用云计算资源的弹性和可扩展性，加速验证过程。

个人观点：国产EDA工具的机遇与挑战

我认为GalaxEC的发布代表了国产EDA工具的重要突破。在全球半导体产业竞争日益激烈的背景下，自主可控的EDA工具链对于保障产业链安全具有战略意义。芯华章通过GalaxEC实现了数字验证全流程的完整覆盖，这是一个重要的里程碑。

然而，国产EDA工具仍面临生态建设的挑战。EDA工具的成功不仅取决于技术能力，还需要建立完善的生态系统，包括与设计流程中其他工具的集成、IP库的支持以及用户社区的培育。这需要时间和持续投入。

技术创新方向上，我认为AI与EDA的结合将是下一个突破点。芯华章已经在这方面进行探索，与合作伙伴研发基于大语言模型的断言生成技术，复杂断言开发效率提升40%以上。这种创新将进一步提高验证效率和自动化程度。

*重要的是，用户体验和可靠性将是决定国产EDA工具能否广泛采纳的关键因素。工具不仅要在性能指标上表现出色，还需要提供稳定的性能和良好的用户体验，才能赢得工程师的信任和依赖。

**数据：根据芯华章公布的信息，其产品已服务包括芯擎科技、黑芝麻、燧原科技、飞腾、中科院软件所等数十家业内知名企业，专利申请超过200件。这表明国产EDA工具正在获得越来越多国内芯片企业的认可和采用。