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出版者:清华大学出版社

作者:维加亚拉哈文

出品人:

页数:305

译者:

出版时间:2006-10

价格:39.80元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302134411

丛书系列:

图书标签:

• assertion
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深入理解现代集成电路设计与验证：从基础理论到前沿实践 图书名称：数字系统设计与验证中的形式化方法应用 内容简介： 本书旨在为电子工程、计算机科学及相关领域的工程师、研究人员和高级学生提供一套全面而深入的理论框架与实践指导，聚焦于现代复杂数字集成电路（IC）设计与验证过程中形式化方法的关键应用。我们认识到，随着芯片规模的爆炸性增长和设计复杂度的不断攀升，传统的基于仿真和启发式方法的验证手段已面临瓶颈。因此，本书将重点阐述如何运用形式化验证技术，特别是模型检验（Model Checking）和符号执行（Symbolic Execution），来弥补验证覆盖率的不足，并确保设计在数学意义上的正确性。 第一部分：现代IC设计与验证的挑战与基础回顾 本部分首先概述了当前ASIC和SoC设计领域面临的主要挑战，包括功耗、时序收敛、异步接口的正确性以及设计空间的巨大广度。随后，本书将对数字逻辑设计的基础知识进行快速但严谨的复习，重点放在寄存器传输级（RTL）的描述能力与局限性上。 章节一：复杂系统级设计的演进与验证范式转变 探讨摩尔定律下的设计复杂度曲线与验证成本的失衡。 引入“左移”（Shift-Left）验证策略的必要性。 对不同验证方法（仿真、形式验证、等效性验证）的优势与局限性进行对比分析。 章节二：RTL建模的精确性与抽象层次 深入分析Verilog/VHDL在描述并发性、时序约束和状态空间方面的固有特性。 介绍如何构建适合形式化分析的、无歧义的RTL模型。 强调设计意图捕获（Intent Capture）的重要性。 第二部分：形式化验证的核心理论基石 本部分是全书的核心，详细拆解了支撑现代形式化验证的两大支柱：布尔可满足性问题（SAT）求解器和判定图（BDD/ZDD）的使用。我们将避免纯粹的数学证明推导，而是侧重于这些工具在硬件描述语言（HDL）层面上的实际映射和应用。 章节三：从电路到逻辑：布尔公式的构建 阐述如何将时序逻辑电路（如有限状态机FSM）转化为一阶逻辑公式。 深入讲解如何使用SMT（Satisfiability Modulo Theories）求解器来处理涉及算术和位向量的约束。 实际案例： 介绍如何使用工具链将一个简单的FIFO控制器转换为CNF（合取范式）或DNF（析取范式）问题实例。 章节四：状态空间探索与模型检验 详细介绍模型检验（Model Checking）的基本原理，特别是LTL（线性时序逻辑）和CTL（计算树逻辑）的语义学。 重点分析状态爆炸问题（State Explosion Problem）及其主要解决方案，如迭代组合（IC3/SPRINT）、归约技术（Abstraction and Reduction）。 实践指导： 如何有效地撰写LTL规范以覆盖设计中的关键安全性和活性属性。 第三部分：形式化验证在设计流程中的具体应用 本部分将理论知识与实际的工程应用紧密结合，探讨在不同设计阶段如何利用形式化工具来增强设计质量。 章节五：属性规范语言（PSL/SVA）的深入应用与限制 虽然本书不专门讨论SVA，但会将其视为一种高级表达方式，重点分析其背后的逻辑约束是如何被底层形式化引擎处理的。 探讨如何将设计中难以通过仿真覆盖的角点案例（Corner Cases）转化为可验证的属性。 分析属性的完备性与冗余性判断。 章节六：等效性验证（Equivalence Checking）的精细化 区分综合后（Post-Synthesis）和综合前（Pre-Synthesis）的等效性验证。 介绍基于映射（Mapping-based）和基于二元决策图（BDD-based）的等效性检查算法。 重点探讨： 针对ECO（工程变更订单）流程中，如何快速、精确地验证仅有局部修改的设计的等效性。 章节七：异步电路与跨时钟域（CDC）的形式化验证 异步设计是仿真中最容易出错的领域。本章将专门论述如何使用形式化方法来验证握手协议（Handshaking Protocols）的正确性。 介绍如何对Metastability（亚稳态）进行抽象建模，并验证同步器（Synchronizer）的正确切换时序窗口。 第四部分：高级主题与前沿发展 最后一部分将目光投向当前验证领域的前沿研究，为读者提供进一步探索的方向。 章节八：混合验证方法与约束随机验证的融合 探讨如何将形式验证的结果（如找到的反例路径）反馈到UVM/OVM等约束随机验证环境中，以指导激励生成（Constrained Random Generation）。 介绍基于形式化方法的覆盖率增强技术。 章节九：面向高可靠性与功能安全（FuSa）的设计验证 讨论如何利用形式化技术来验证符合ISO 26262或DO-254等标准中的冗余和故障检测机制的正确性。 引入随机化模型检验（Randomized Model Checking）的概念，以应对超大规模系统的分析。 本书特色： 本书强调的是“应用”与“机制理解”，而非单纯的工具操作手册。通过深入解析底层逻辑转换过程，读者将能更好地理解为什么特定约束会导致求解器失败，以及如何调整设计或属性来获得可解的结果。全书配备了大量理论与实际工程问题的结合案例，旨在培养读者将形式化思维融入日常数字设计的习惯，从而构建出真正可靠、无缺陷的集成电路。本书适合具有扎实的数字逻辑基础，并希望将验证能力提升至下一层次的专业人士阅读。

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我是一个在FPGA设计领域深耕多年的老兵，见证了从Verilog到SystemVerilog的发展历程。在验证方法学方面，也尝试过多种手段，但总觉得在捕捉一些深层次的逻辑错误时力不从心。SVA的出现，让我看到了希望，而《SystemVerilog Assertions应用指南》则将这份希望化为了现实。这本书最让我惊艳的地方在于其对SVA在复杂芯片设计中的深度应用。作者不仅仅停留在表面的语法介绍，而是深入到实际项目中的各个环节，剖析了SVA如何与RTL代码协同工作，如何有效地与仿真器和硬件联合仿真器集成。书中关于如何针对不同的IP核，设计出高效的assertion检查策略，特别是针对一些时序敏感的IP，如何通过SVA精确捕捉亚稳态、竞态等问题，提供了非常详尽的指导。我尤其欣赏书中关于“assertion的层次化设计”以及“如何构建跨模块的property”的讲解。这部分内容直接解决了我们在大型项目中普遍存在的assertion管理混乱的问题。通过将assertion分解到不同的层次，并定义好它们之间的依赖关系，不仅提高了assertion的可读性和可重用性，更重要的是大大降低了调试的难度。我曾经花费大量时间去定位一个由多个时序逻辑交织导致的bug，如果当时阅读了这本书，我相信能够事到功倍。此外，书中还讨论了SVA在形式验证中的一些高级应用，虽然我目前主要使用仿真验证，但了解这些前沿技术，对于拓展我的视野非常有益。总而言之，《SystemVerilog Assertions应用指南》是一本集理论与实践于一体的宝典，它不仅能帮助工程师掌握SVA这一强大的验证工具，更能提升工程师在复杂设计验证中的整体能力。

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这本书的问世，无疑是SystemVerilog Assertion（SVA）领域的一股清流。我是一名在硬件验证一线摸爬滚打多年的工程师，对于SVA的理论和实践都有着一定的接触。市面上关于SVA的书籍并不少见，但很多都流于表面，要么过于理论化，要么案例过于简单，难以满足实际项目开发中的复杂需求。而《SystemVerilog Assertions应用指南》则恰恰填补了这一空白。从我拿到这本书的那一刻起，就对其内容之翔实、讲解之深入留下了深刻的印象。书中不仅仅是罗列SVA的语法和特性，而是从一个工程实践者的角度出发，系统性地梳理了SVA在实际项目中的应用场景、设计思路以及一些避坑指南。作者在编写时，显然是倾注了大量的心血，每一个章节的讲解都环环相扣，逻辑清晰。特别是关于如何构建可重用、可维护的assertion库，以及如何有效地集成SVA到现有的验证环境中，这部分内容对我来说尤为宝贵。以往在项目中，我们常常会遇到assertion难以复用、难以管理的问题，这本书提供了很多行之有效的解决方案。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的前辈在分享他的智慧和心得，让我受益匪浅。书中对各种复杂场景的assertion编写方法进行了详尽的剖析，例如多线程同步、异步握手信号、复杂的时序逻辑关系等，这些都是我们在实际验证中经常会遇到的难题。作者通过大量的代码示例，将抽象的概念具象化，使得读者能够更直观地理解SVA的强大之处。而且，书中的案例并非纸上谈兵，而是贴近实际项目，具有很高的参考价值。阅读过程中，我时不时会停下来，对照自己过去的项目经验，发现有很多地方可以改进。这本书不仅仅是提升SVA技能的工具，更是提升整个验证效率和质量的催化剂。总而言之，《SystemVerilog Assertions应用指南》是一本值得所有从事硬件验证工作的工程师仔细研读的佳作，它将帮助你更上一层楼。

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作为一名项目管理人员，我深知高效验证对于项目成功的重要性。因此，我一直在寻找能够帮助团队提升验证效率的工具和方法。《SystemVerilog Assertions应用指南》的出现，为我们提供了一个绝佳的解决方案。这本书的价值在于它不仅提供了SVA的技术指导，更重要的是，它为我们构建了一个系统性的SVA应用框架。书中关于“如何将SVA集成到CI/CD流程中”以及“如何利用SVA进行自动化回归测试”的章节，对于提升验证效率、加速项目迭代具有里程碑式的意义。我尤其赞赏书中关于“assertion的标准化和规范化”的讨论。在团队协作中，统一的assertion编写风格和管理规范，能够极大地降低沟通成本，提高代码的可读性和可维护性。本书提供的指导，能够帮助我们的团队建立起一套高效的SVA协作流程。此外，书中还对SVA在“性能分析”和“功耗优化”方面的应用进行了深入探讨，这对于我们在日益复杂的SoC设计中，实现性能和功耗的双重目标，提供了有力的技术支持。我曾经在一个项目中，因为验证团队对SVA的应用不够熟练，导致验证周期一再延长，最终影响了项目进度。如果当时团队能够参考这本书，我相信能够避免这样的情况。总而言之，《SystemVerilog Assertions应用指南》是一本能够显著提升验证团队效率和项目成功率的战略性书籍，对于任何希望在硬件验证领域取得成功的团队来说，都是一项极具价值的投资。

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我是一名在验证方法学领域钻研多年的专家，对于各种验证技术都有着深入的研究。《SystemVerilog Assertions应用指南》这本书，给我带来了耳目一新的感觉。它并非一本简单的SVA语法手册，而是一本从验证战略高度，深入剖析SVA在现代硬件验证中作用的著作。书中对“如何利用SVA实现设计意图的精确表达”以及“如何构建更具鲁棒性的验证环境”的讲解，都充满了智慧和洞察力。我尤其被书中关于“SVA的扩展性与可定制性”的讨论所吸引。作者展示了如何通过SVA来定义复杂的协议，如何实现对不同层级IP核的统一监控，以及如何根据项目需求定制化的SVA库。这对于构建灵活、可扩展的验证平台至关重要。我过去在处理一些复杂接口协议的验证时，常常需要编写大量的状态机和检查逻辑，耗费大量时间和精力。而这本书提供的SVA解决方案，能够以更简洁、更优雅的方式实现这些目标。书中还对SVA在“软件驱动验证”以及“硬件加速验证”方面的应用进行了深入的探讨，这部分内容对于我这样的验证方法学研究者来说，极具启发性。它展示了SVA在未来验证技术发展中的无限潜力。总而言之，《SystemVerilog Assertions应用指南》是一本能够帮助工程师建立起对SVA深刻理解，并将其提升到战略层面的重要著作，是验证领域从业者不可多得的宝贵参考。

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我是一名从事SoC验证多年的工程师，见过不少关于SVA的教材，但《SystemVerilog Assertions应用指南》无疑是我近年来阅读过的最令人印象深刻的一本。这本书最大的亮点在于其“以实战为导向”的编写理念。作者并非空谈理论，而是将SVA的每一个特性、每一个语法都巧妙地融入到实际的验证场景中。从简单的握手信号检查，到复杂的协议解析，再到针对特定IP核的定制化断言，书中无一不体现出作者深厚的工程经验。我尤其喜欢书中关于“如何构建可重用的SVA模块”以及“如何实现SVA的层次化管理”的章节。在大型项目中，assertion的复用性和可维护性是衡量验证效率的关键指标。这本书提供的实践方法，不仅能显著提升assertion的复用率，还能大大降低由于assertion维护不当而引入的bug。书中还详细讲解了SVA与主流EDA工具的集成，包括仿真器的配置、波形调试的技巧，以及如何利用SVA进行性能分析。这些实用信息对于工程师在实际工作中快速上手、提高效率非常有帮助。我曾遇到过一个非常棘手的竞态条件bug，花了很长时间才定位到，如果当时阅读了这本书中关于“利用SVA捕捉竞态条件”的章节，相信能够事半功倍。总而言之，《SystemVerilog Assertions应用指南》不仅仅是一本SVA的技术手册，更是一本关于如何进行高效、高质量硬件验证的实战指南，强烈推荐给所有验证工程师。

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这是一本让我重新审视“断言”这个概念的书。作为一名在验证领域摸爬滚打多年的老兵，我曾认为断言（assertion）只是一个辅助性的验证工具，主要用于捕捉显而易见的逻辑错误。然而，《SystemVerilog Assertions应用指南》彻底颠覆了我的认知。这本书的作者以一种极其系统和深入的方式，揭示了SVA在现代硬件验证中所扮演的核心角色。书中不仅仅是罗列SVA的语法，而是从验证的哲学层面，探讨了如何通过SVA来表达设计意图，如何实现形式化的验证，以及如何构建一个更加健壮和可维护的验证环境。我尤其被书中关于“如何从需求文档出发，逆向工程出高质量的SVA”的章节所吸引。以往我们往往是边写RTL边写assertion，缺乏系统性的规划，导致assertion与设计意图之间存在偏差。这本书提供了清晰的方法论，指导我们如何将模糊的需求转化为精确的SVA属性，从而有效地预防设计缺陷。书中对SVA与UVM（Universal Verification Methodology）的集成也进行了详尽的阐述，解释了如何将SVA属性无缝地嵌入到UVM验证环境中，以实现功能覆盖率和时序约束的统一管理。这对于构建高效、可扩展的验证平台具有极高的价值。我过去在管理大量assertion时，常常感到力不从心，维护成本很高。这本书提供的“assertion的生命周期管理”以及“如何利用SVA进行自动化回归测试”的策略，让我眼前一亮，找到了解决问题的关键。它不仅仅是一本技术书籍，更像是一本关于“如何进行更聪明、更有效验证”的哲学指南。

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从接触SVA的那一刻起，我就知道它将是未来硬件验证的主流。而《SystemVerilog Assertions应用指南》则是我学习SVA过程中最得力的助手。这本书的特点在于其“全面性”和“实用性”的完美结合。作者不仅仅是讲解了SVA的各种语法和特性，更是深入探讨了SVA在实际项目中的应用场景，从芯片设计、IP集成到系统验证，无处不体现出SVA的强大威力。我尤其欣赏书中关于“如何利用SVA来提升验证的调试效率”的章节。在我过去的验证经历中，调试占用了大量的时间和精力。而这本书提供的SVA调试技巧，如利用属性来定位问题，利用覆盖率来指导调试方向等，无疑能够极大地缩短调试周期，提升验证效率。书中还对SVA的“性能优化”和“代码风格”进行了详细的指导，这对于编写出高效、可维护的SVA至关重要。我曾经遇到过由于SVA编写不当而导致的仿真速度缓慢问题，如果当时阅读了这本书，相信能够避免这样的困扰。此外，书中还提供了大量“真实世界的案例”，这些案例覆盖了从简单到复杂的各种场景，能够帮助读者将学到的知识融会贯通，并灵活应用于自己的项目中。总而言之，《SystemVerilog Assertions应用指南》是一本能够帮助工程师快速掌握SVA，并将其应用于实际项目，提升验证效率和质量的优秀读物，是验证工程师不可或缺的参考书。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初涉SVA的验证新手，我在学习过程中常常感到迷茫，不知道从何下手。市面上的一些入门书籍虽然介绍了SVA的基本语法，但往往缺乏系统的指导，导致我学习到的知识点零散且难以融会贯通。直到我遇到了《SystemVerilog Assertions应用指南》，才感觉仿佛找到了灯塔。这本书的优点在于它的循序渐进。作者并没有一开始就抛出复杂的概念，而是从SVA的起源、目的以及与传统断言方法的对比入手，让我对SVA有一个宏观的认识。随后，循序渐进地讲解了SVA的核心概念，如属性、时序逻辑、覆盖率等，并配以大量生动形象的例子。尤其让我印象深刻的是，书中详细阐述了如何根据不同的验证目标来选择和设计合适的assertion。例如，在进行功能覆盖率收集时，如何编写能够有效检测关键路径的assertion；在进行时序验证时，如何编写能够捕捉时序违例的assertion。这些指导对于我这样还在摸索阶段的工程师来说，无疑是雪中送炭。此外，书中还专门辟出章节讲解了SVA的调试技巧和性能优化方法，这对于避免走弯路、提高验证效率至关重要。我特别喜欢书中对于“如何写出可读性强、易于维护的assertion”的讨论。以往我写的assertion常常因为逻辑复杂而难以理解，导致维护成本很高。这本书提供的良好实践，让我意识到了清晰命名、模块化设计以及合理使用属性集的重要性。通过阅读这本书，我不仅掌握了SVA的语法，更重要的是学会了如何用SVA的思维去思考验证问题，如何写出更健壮、更有效的验证代码。这本书的质量远超我的预期，它为我打开了SVA世界的大门，让我对未来的验证工作充满了信心。

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说实话，拿到《SystemVerilog Assertions应用指南》之前，我对SVA的理解仅停留在一些基础的语法层面，觉得它就是一个用来检测简单时序错误的工具。然而，这本书的深度和广度彻底改变了我的看法。作者将SVA的应用场景拓展到了我从未设想过的领域，例如利用SVA进行设计验证的“形式化分析”，以及如何通过SVA来增强验证的“可追溯性”。书中对“跨时钟域（CDC）信号的断言”的讲解尤其令我印象深刻。CDC问题一直是硬件验证中的一个巨大挑战，而本书提供的SVA解决方案，能够精确地捕捉到隐藏在复杂跨时钟域交互中的潜在问题，这对于提升设计的可靠性至关重要。我过去在处理CDC问题时，常常依赖于经验和一些通用的CDC检查工具，但总是感觉不够深入，难以完全覆盖所有情况。这本书的出现，让我拥有了一个更强大的武器。此外，书中还对SVA在“性能验证”和“功耗验证”中的应用进行了探讨，这部分内容对于我这样的工程师来说，无疑是打开了新的视野。如何通过SVA来约束和检测设计在不同负载下的性能表现，以及如何通过SVA来监控和优化设计的功耗，这些都是目前验证领域的前沿课题。这本书的编写风格非常严谨，每一个理论讲解都配有翔实的案例和代码示例，并且作者在编写过程中，充分考虑了不同层次的读者需求，既有适合初学者的基础讲解，也有适合资深工程师的高级应用。总而言之，《SystemVerilog Assertions应用指南》是一本能够引领你进入SVA高级应用殿堂的绝佳读物。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，《SystemVerilog Assertions应用指南》是一本真正能够“授人以渔”的书籍。作者在编写时，不仅仅是传递知识，更是引导读者去思考“为什么”以及“如何做”。书中对SVA核心概念的讲解，如“时序操作符”、“属性”、“约束”等，都充满了深度和洞察力。它不仅仅让你学会如何使用这些工具，更能让你理解这些工具背后的设计哲学。我尤其欣赏书中对“断言覆盖率”的详细阐述。以往我们可能更多地关注功能覆盖率，而忽略了断言覆盖率的重要性。这本书清晰地解释了断言覆盖率的意义，以及如何编写能够最大化断言覆盖率的SVA，从而更全面地检测设计中的潜在问题。这对于提升验证的完备性至关重要。书中还深入探讨了SVA在“形式验证”中的一些高级应用，虽然我目前主要使用仿真验证，但了解这些前沿技术，有助于我拓展验证的思路，为未来的技术发展做好准备。作者在书中分享了许多“最佳实践”和“常见陷阱”，这些都是通过大量工程实践提炼出来的宝贵经验，能够帮助读者避免走许多弯路。我曾因为对某个SVA特性的理解不够深入，导致编写的assertion存在逻辑漏洞，花费了大量时间去调试。如果早点阅读这本书，相信能够避免这样的错误。总而言之，《SystemVerilog Assertions应用指南》是一本能够帮助工程师建立扎实的SVA理论基础，并将其灵活应用于实际验证工作的优质书籍，是验证工程师不可多得的宝贵资源。

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入门还可以。整本书不是很详细。 还有其他更好地书籍可供选择。

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easy to learn

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入门还可以。整本书不是很详细。 还有其他更好地书籍可供选择。

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一本供数字电路验证员查阅的assertion语法手册和实例参考。原版成书时也是SystemVerilog-2005标准发布。读完前0-2章，工程assertion能读懂；3-7章按需而读，从中慢慢体会用法。能感觉到作者编例子想深入浅出囊括所有语法的努力。但阅罢也估计写不出一行像样的testbench，缘知此事要恭行。