जैसे-जैसे संभावित इंटरैक्शन की संख्या बढ़ती जा रही है, और उन चिप्स का उपयोग अधिक महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में किया जा रहा है, चिप डिज़ाइन में औपचारिक सत्यापन को अधिक बार और अधिक स्थानों पर तैनात किया जा रहा है।
अतीत में, बहुत कुछ औपचारिक सत्यापन इस बात पर ध्यान केंद्रित किया गया कि कोई चिप ठीक से काम करेगी या नहीं। लेकिन जैसे-जैसे डिज़ाइन अधिक जटिल और विषम होते जाते हैं, और जैसे-जैसे उपयोग के मामले बदलते हैं, विभाजन के प्रभाव का आकलन करने से लेकर मूक डेटा भ्रष्टाचार के स्रोत का पता लगाने तक हर चीज़ में औपचारिक सत्यापन का उपयोग किया जा रहा है। यहां तक कि इसका उपयोग साइबर हमलों के संभावित वैक्टरों की पहचान करने और यह पता लगाने के लिए भी किया जा रहा है कि किसी डिवाइस के भीतर बिजली कैसे वितरित और उपयोग की जाती है।
आर एंड डी समूह के निदेशक शॉन सफ़रपुर के अनुसार, "कम-शक्ति वाला डिज़ाइन बहुत लंबे समय से मौजूद है, लेकिन यह एक दृष्टिकोण था जिसे ज्यादातर मोबाइल चिप्स के लिए अपनाया गया था।" 'Synopsys ईडीए समूह। “अब यह बोर्ड के पार है। इसी तरह, हम त्वरक में अधिक एआई/एमएल का उपयोग देख रहे हैं, और आप प्रति शक्ति कितना काम कर सकते हैं वह एक प्रमुख चालक है। तो अब हर किसी के लिए, चाहे वे कुछ भी कर रहे हों, कम-शक्ति वाला डिज़ाइन एक बड़ी चिंता का विषय है। इसका औपचारिक सत्यापन से क्या लेना-देना है, यह है कि कुछ विशिष्ट तरीकों से औपचारिक सत्यापन का उपयोग उन समस्याओं को हल करने के लिए किया जा सकता है।
यह अब सिर्फ बात नहीं है क्लॉक गेटिंग अनुकूलन, जिसमें यह सुनिश्चित करने के लिए कि सब कुछ सही है, सिमुलेशन प्रतिगमन को फिर से चलाना शामिल है। आज, बिजली को एक सिस्टम में अन्य घटकों के संदर्भ में और कभी-कभी सिस्टम के बीच विचार करने की आवश्यकता है। बिना औपचारिकता के इसमें बहुत अधिक समय लगेगा, यदि ऐसा किया जा सके। इसे विभिन्न उपयोग के मामलों और कार्यभार के संदर्भ में भी जांचने की आवश्यकता है, जहां बिजली की डिलीवरी से उपयोग तक का पता लगाने की आवश्यकता है।
"यदि आप क्लॉक गेटिंग कर रहे हैं, तो हम क्लॉक गेटिंग के साथ और उसके बिना भी विश्लेषण कर सकते हैं और आपको निश्चित रूप से बता सकते हैं कि क्या कार्यक्षमता समान है, या क्या आपके पास कोई बग हो सकता है और रास्ते में कुछ टूट गया है," सफ़रपुर ने कहा। “उपयोगकर्ता के अनुरोधों के आधार पर, अब यूपीएफ फ़ाइल के माध्यम से पावर इंटेंट को ध्यान में रखना भी संभव है। पाँच या छह साल पहले, हमारे पास ऐसा कोई अनुरोध नहीं था। अब वे इतने प्रमुख हैं, लोग कह रहे हैं, 'मैं संपत्ति का सत्यापन करता हूं। मेरे अपने दावे हैं. लेकिन अब मैं अपने यूपीएफ की उपस्थिति में उन दावों की जांच करना चाहता हूं। मैं SoC लेवल कनेक्टिविटी चेकिंग करता हूं,' जो एक अन्य विशिष्ट एप्लिकेशन है। लेकिन यह तब तक अधूरा है जब तक आप डिज़ाइन के संपूर्ण यूपीएफ को ध्यान में नहीं रखते। फॉर्मल इन बहुत विशिष्ट क्षेत्रों में जाने में सक्षम है ताकि उपयोगकर्ता कह सकें, 'एक सेकंड रुकें, हमें अपने पूरे रिग्रेशन सूट को फिर से करने की आवश्यकता नहीं है। हम इन विशिष्ट समस्याओं को उठा सकते हैं और उन्हें व्यापक रूप से हल कर सकते हैं।' यही औपचारिकता का वास्तविक मूल्य है। यह प्रकृति में संपूर्ण है, इसलिए जब आप अपनी संपूर्ण परीक्षण योजना को देख रहे हैं, और आप इनमें से कुछ पहलुओं को देख रहे हैं, चाहे वह कम शक्ति हो, या सुरक्षा हो, हम इन सभी में जा सकते हैं। आपकी परीक्षण योजना में इनके लिए विशिष्ट पंक्ति वस्तुएँ होंगी। उनमें से कुछ को आप औपचारिक सत्यापन के साथ विस्तृत रूप से हल कर सकते हैं, जो एक कारण है कि यह इन दिनों प्रमुखता से बढ़ रहा है क्योंकि समस्या का स्थान बड़ा हो गया है।
सीधे शब्दों में कहें तो, कवरेज अंतराल जो अतीत में स्वीकार्य थे जब कम सुविधाएँ थीं और जीवनचक्र छोटे थे, आज कई अनुप्रयोगों में अस्वीकार्य हैं।
स्थिर और औपचारिक समाधान के लिए उत्पाद प्रबंधन के प्रमुख क्रिस गाइल्स ने कहा, "हर कोई हमेशा बढ़ती जटिलता के बारे में बात कर रहा है, और बहुत से लोग चीजों को अलग तरीके से करने के लिए इसका उचित रूप से उपयोग करेंगे।" सीमेंस ईडीए. “जब हम बाजार की सफलता और सामान्य विकास प्रक्रिया को देखते हैं, तो हम देखते हैं कि सत्यापन में निवेश में कई दशकों की लंबी वृद्धि के बावजूद, यह जटिलता में वृद्धि के साथ तालमेल नहीं रख रहा है। इसलिए जबकि हम सभी मानते हैं कि जटिलता में लगातार वृद्धि हो रही है, एक उद्योग के रूप में हमने जिस तरह से इस पर प्रतिक्रिया दी है वह उतना प्रभावी नहीं है जितना होना चाहिए। पिछले कुछ वर्षों में जो बदलाव देखा गया है वह यह है कि दुनिया सिलिकॉन की मांग कर रही है और यहीं पर औपचारिक सत्यापन एक परम आवश्यकता बनती जा रही है। आज दुनिया सिलिकॉन से जो मांग कर रही है वह एक अलग सत्यापन दृष्टिकोण है। हम जो मांग कर रहे हैं वह अब जटिलता के बारे में नहीं है। यह सुरक्षा के बारे में है. यह सुरक्षा के बारे में है. यह भरोसे के बारे में है. यह आश्वासन के बारे में है. और इन सभी चीजों को एक रैखिक सिमुलेशन पद्धति से साबित करना बहुत कठिन है।
इसने, बदले में, औपचारिक सत्यापन की मांग में विस्फोट पैदा कर दिया है। जाइल्स ने कहा, "यह वह जगह है जहां औपचारिक उत्कृष्टताएं हैं।" “अपनी विस्तृत प्रकृति के कारण, औपचारिक सत्यापन निर्णायक रूप से साबित कर सकता है कि कोई डिज़ाइन सुरक्षित, सुरक्षित या भरोसेमंद है। इन संपत्तियों को प्रमाणित करने के लिए उद्योग में बहुत काम किया जा रहा है, इसलिए प्रमाणीकरण उत्पन्न करने वाला प्रवाह होना महत्वपूर्ण है। यहीं पर औपचारिकता नितांत आवश्यक है। यदि आप आईपी उद्योग को देखें, तो आईपी कंपनियों को जरूरी नहीं पता है कि उनका आईपी किस अंतिम उत्पाद में होगा, इसलिए उन्हें इस प्रकार के प्रश्नों की योजना बनानी होगी। मुझे कैसे पता चलेगा कि यह एक सुरक्षित डिज़ाइन है? मुझे कैसे पता चलेगा कि यह एक भरोसेमंद डिज़ाइन है? मुझे कैसे पता चलेगा कि मानव जीवन को इसके नियंत्रण में रखना सुरक्षित है? ये ऐसी चीजें हैं जिनके बारे में आईपी टीमों को भी आज चिंता करनी पड़ती है।
पीट हार्डी, सिस्टम एवं सत्यापन समूह में उत्पाद प्रबंधन निदेशक ताल, ने कहा कि उन्होंने पिछले दशक में औपचारिक सत्यापन उपयोग में अभूतपूर्व वृद्धि देखी है। “इसमें कोई संदेह नहीं है कि यह व्यापक मुख्यधारा के उपयोग में 'खाई को पार कर चुका है।' यह शीर्ष सेमीकंडक्टर कंपनियों के विशाल बहुमत के लिए सत्यापन शस्त्रागार में एक अनिवार्य उपकरण है।
उन्नत-नोड एसओसी के साथ-साथ एक पैकेज में विषम असेंबली दोनों के लिए बढ़ती जटिलता के लिए अधिक सत्यापन की आवश्यकता होती है। हार्डी ने कहा, "सत्यापन की आवश्यकता डिजाइन जटिलता के साथ तेजी से बढ़ती है।" “मुख्य प्रभाव दोहरे रहे हैं। सबसे पहले, आईपी-आधारित पदानुक्रमित सत्यापन के साथ, फूट डालो और जीतो सत्यापन की सफलता में एक प्रमुख कारक रहा है - आईपी ब्लॉक या सबसिस्टम को पूरी तरह से सत्यापित करें, फिर सही एकीकरण की जांच करें और अगले स्तर पर कुछ भी टूटा नहीं है। आईपी-आधारित सत्यापन के लिए, कई, लेकिन सभी नहीं, प्रकार के आईपी के लिए औपचारिक साइनऑफ़ प्राप्त करने के लिए औपचारिक सत्यापन को बढ़ाया गया है। औपचारिक मापनीयता में बड़ी प्रगति के बावजूद, राज्य का स्थान अभी भी एक मुद्दा हो सकता है। उदाहरण के लिए, जटिल सीरियल प्रोटोकॉल औपचारिक सत्यापन के लिए चुनौतीपूर्ण बने हुए हैं - अनुक्रमिक गहराई अक्सर बहुत अधिक होती है। कुछ औपचारिक तकनीकें चिप-स्तर तक स्केल कर सकती हैं, लेकिन केवल कुछ सीमित तरीकों से - बड़े डिजिटल एसओसी के लिए पूर्ण औपचारिक साइनऑफ़ बहुत चुनौतीपूर्ण बना हुआ है।
प्रोसेसर-आधारित डिज़ाइन हमेशा चुनौतीपूर्ण रहे हैं, लेकिन जब वे डोमेन-विशिष्ट आर्किटेक्चर का उपयोग करते हैं तो उन्हें सत्यापित करना विशेष रूप से कठिन होता है। उन्होंने कहा, "बड़े पैमाने पर प्रोग्राम करने योग्य डिज़ाइनों में भारी वृद्धि हुई है - ऊर्ध्वाधर अनुप्रयोग के आधार पर प्रोसेसर कोर के कई सजातीय या विषम सरणियों का उपयोग करने वाले मल्टी-प्रोसेसर आर्किटेक्चर।" “एप्लिकेशन प्रोसेसर के लिए, आर्म बनाम x86 आईएसए लड़ाई अब आरआईएससी-वी द्वारा खुली कर दी गई है। जीपीयू काफी समय से मौजूद हैं, लेकिन कई अन्य प्रकार के गणित सह-प्रोसेसर और त्वरक आम हैं, खासकर अब एआई/एमएल क्रांति से प्रेरित हैं। हर कोई अपनी शक्ति, प्रदर्शन और क्षेत्र की जरूरतों के लिए अनुकूलित एप्लिकेशन और गणित कोर का अपना संस्करण डिजाइन कर रहा है। कैडेंस इस घटना को डोमेन-विशिष्ट आर्किटेक्चर (डीएसए) के रूप में संदर्भित करता है।
विश्वसनीयता को लेकर चिंताएँ गैर-महत्वपूर्ण उपकरणों तक भी फैल रही हैं। के सीईओ आशीष दरबारी ने कहा, "प्रत्येक डिज़ाइन में अंकगणित-प्रधान डिज़ाइन सहित एक औपचारिक सत्यापन समाधान हो सकता है।" स्वयंसिद्ध. “अंकगणित-प्रधान डिज़ाइन सबसे बड़े औपचारिक सत्यापन उपकरण प्रदाताओं के उन्नत समाधानों से लाभान्वित हो रहे हैं, जिनमें से सभी के पास ऐसे समाधान हैं जो अंकगणितीय सत्यापन की पूर्ति कर रहे हैं, विशेष रूप से फ़्लोटिंग पॉइंट पक्ष पर। चीजों की बड़ी योजना में, यह आवश्यक रूप से काम का एक बड़ा हिस्सा नहीं है, लेकिन यह हमारे लिए इतना महत्वपूर्ण और महत्वपूर्ण है कि हम दूसरी तरफ न देखें।
इसने प्रवाह में बहुत पहले औपचारिक उपयोग के लिए दरवाजा खोल दिया है, जहां इसका उपयोग डिजाइन से संबंधित देरी को दूर करने के लिए और इंजीनियरिंग समुदाय के व्यापक स्तर पर किया जा सकता है। लेकिन इससे प्रतिभा की कमी भी पैदा हो गई है, क्योंकि हर कोई लेखन में पारंगत नहीं है दावे विभिन्न प्रकार के विभिन्न अनुप्रयोगों में।
दरबारी ने कहा, "सिलिकॉन के कारोबार में उचित नाम वाला हर कोई, चाहे वह जीपीयू हो या प्रोसेसर कंपनी, या फैब्रिक कंपनी, औपचारिक उपयोग कर रहा है।" “हार्डवेयर बनाने वाले सभी दिग्गज औपचारिक उपयोग कर रहे हैं। और उनमें से कुछ चाहते हैं कि बहुत कुछ औपचारिक किया जाए, लेकिन उनके पास पर्याप्त प्रतिभा नहीं है।”
गोद लेने की दर भी अलग-अलग होती है। सीमेंस के गाइल्स ने कहा, "कुछ लोग औपचारिक सत्यापन से बहुत परिचित और सहज हैं, समझते हैं कि यह क्या कर सकता है और इसे चुनौती देते हैं।" “अन्य लोग थोड़े अधिक झिझकते हैं, क्योंकि कभी-कभी यह एक विज्ञान परियोजना की तरह महसूस हो सकता है, या एक शैक्षिक प्रयास की आवश्यकता है। जब कोई व्यक्ति जो औपचारिकता से परिचित नहीं है, पहली बार सुनता है कि औपचारिक सत्यापन की सिफारिश की गई है, तो उनका पहला विचार यह होता है, 'अब मुझे अपने कर्मचारियों पर पीएचडी करनी होगी। हमें अपना प्रोजेक्ट चालू करना होगा। मैं ऐसा कैसे कर पाऊंगा?' और इससे गोद लेने की अलग-अलग डिग्री होती है।"
कुछ कंपनियों में, औपचारिकता कई आवश्यक कौशलों में से एक बन गई है। यह एक महत्वपूर्ण बदलाव है. औपचारिक सत्यापन के शुरुआती दिनों में, यह माना गया था कि इंजीनियरों का एक छोटा समूह उपकरणों का उपयोग करने में दक्षता हासिल करेगा।
सिनोप्सिस के सफरपोर ने कहा, "हमने महसूस किया कि डिजाइनर, सत्यापन इंजीनियर, जीवन के सभी क्षेत्रों के इंजीनियर प्रौद्योगिकी का उपयोग कर सकते हैं।" “और यह उस उपयोगकर्ता के लिए इसे और अधिक सहज बनाने के लिए ईडीए टूल डेवलपर्स पर निर्भर है। हमारे पास अलग-अलग व्यक्तित्व, अलग-अलग टोपियाँ हैं। अब, यदि आप एक डिज़ाइनर हैं, तो आपको थोड़े अलग इंटरफ़ेस की आवश्यकता हो सकती है। आप इसे अपने औपचारिक ब्लैक बेल्ट की तुलना में एक अलग कोण से देख रहे हैं, और जिन घंटियों और सीटियों की आप तलाश कर रहे हैं वे काफी अलग हैं। टूल डेवलपर्स के रूप में, हमने अपने उन उपयोगकर्ताओं से भी सीखा है जो टूल से अधिकतम लाभ उठा सकते हैं। उस पहलू से भी, बार को नीचे कर दिया गया है। आज, जब मुझे प्रश्न मिलते हैं, या ग्राहकों से बात होती है, तो पारंपरिक औपचारिक विशेषज्ञों की तुलना में कई गैर-विशेषज्ञ हैं जो सुधार के अनुरोध कर रहे हैं या हमें टूल के बारे में प्रतिक्रिया दे रहे हैं।
अनुकरण बनाम औपचारिक बनाम अनुकरण
सत्यापन प्रवाह के अन्य दिग्गजों में अनुकरण और अनुकरण शामिल हैं। लेकिन कुछ डिज़ाइनों के लिए, प्रत्येक सत्यापन उपकरण आवश्यक नहीं हो सकता है।
सीमेंस के गाइल्स ने कहा, "कुछ चीजें हैं जो औपचारिक सत्यापन के लिए उपयुक्त हैं जो अनुकरण के लिए उतनी उपयुक्त नहीं हैं, और इसके विपरीत भी।" “इसका एक अच्छा उदाहरण कनेक्टिविटी जाँच है। यह अनुकरण करने की प्रक्रिया से गुजरना कि सभी अंतर्संबंध, धीरे-धीरे, सही हैं, एक काफी लंबी क्रमिक प्रक्रिया है। यदि आप इसे एक बार में संपूर्ण रूप से कर सकते हैं, तो आप उन सिमुलेशन चक्रों को ले सकते हैं और उनका उपयोग उस काम के लिए कर सकते हैं जो सिमुलेशन सबसे अच्छा करता है। तो यह एक उत्पादकता खेल है। एक और बात जो स्पष्ट है क्योंकि उद्योग वैश्वीकरण मॉडल से क्षेत्रीयकरण या राष्ट्रीयकरण मॉडल की ओर बढ़ रहा है - और हमें दुनिया भर में कई बार सिलिकॉन डिजाइन, विकास और उत्पादन के पारिस्थितिकी तंत्र को दोहराना पड़ रहा है - वह यह है कि श्रम की कमी है दुनिया भर में हर जगह काफी भविष्यवाणी की गई। और इसका डिज़ाइन जटिलता से कोई लेना-देना नहीं है। इसका संबंध दुनिया की भू-राजनीतिक और व्यापक-आर्थिक वास्तविकताओं से है। इससे हर जगह अवसर पैदा हो रहे हैं. और वास्तविकता यह है कि उस माहौल में सफल होने के लिए, हमें अपने लोगों से अधिक उत्पादकता की आवश्यकता है। औपचारिक या कुशल सत्यापन का उपयोग करना, सिमुलेशन चक्रों को मुक्त करना जो सिमुलेशन सबसे अच्छा करता है, वह अभी और भविष्य में विकास का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। तो वे दो चीजें - उत्पादकता का हिस्सा और साथ ही आज दुनिया सिलिकॉन पर जो मांग कर रही है उसकी मांगों का जवाब देना, और सुरक्षा और आश्वासन, विश्वास और सुरक्षा के संदर्भ में - यही कारण हैं कि मैं किसी के लिए औपचारिक सत्यापन को बिल्कुल आवश्यक मानता हूं। विकास।"
कुछ मामलों में, एक से अधिक प्रकार के टूल की आवश्यकता होती है। दरबारी कवरेज आवश्यकताओं के साथ-साथ विभिन्न विक्रेताओं के विभिन्न उपकरणों की क्षमताओं के आधार पर एक ओवरलैप की ओर इशारा करता है। "अभी भी भिन्नता है," उन्होंने कहा। “डीबग सबसे दिलचस्प है। डीबग वह जगह है जहां मैं कम से कम समय में विफलता के मूल कारण तक पहुंच सकता हूं, और यह एक ऐसा क्षेत्र भी है जहां हमने चीजों को मूल कारण बनाने में बहुत समय बिताया है।
सिमुलेशन चक्र को कम करने के लिए औपचारिक सत्यापन और सिमुलेशन के बीच एक परस्पर क्रिया भी होती है, औपचारिक सत्यापन इंजीनियरिंग टीम के लिए अधिक महंगा होता है।
सफ़रपुर ने कहा, "आप कभी भी पर्याप्त अनुकरण नहीं कर सकते, इसलिए मांग असीमित है।" “हर कोई सिमुलेशन करना चाहता है, लेकिन उनके पास इसके लिए पर्याप्त गणना नहीं है। हालाँकि, सिमुलेशन और औपचारिक सत्यापन प्रौद्योगिकियाँ प्रकृति में काफी पूरक हैं, और हम इसे कई क्षेत्रों में देखते हैं। कवरेज में, सिमुलेशन के साथ, आप बहुत आसानी से 80%, 85%, शायद 90% कवरेज प्राप्त कर सकते हैं, और फिर क्या होता है कि आप वक्र में तेजी से एक पठार पर पहुंच जाते हैं। फिर वह अन्य 5% है। साइन-ऑफ़ करने के लिए मानदंड क्या हैं, इसके आधार पर, 5% या उससे भी अधिक है, और आप इतना अधिक यादृच्छिकीकरण कर सकते हैं कि हम अभी भी उन तक नहीं पहुंच सकते हैं। वह 5% औपचारिक के लिए सबसे अच्छा स्थान होता है, क्योंकि संभावना है कि 5% या तो ऐसी चीजें हैं जिन्हें पकड़ना मुश्किल है, जैसे कि कोने के मामले, जिनमें औपचारिक अच्छा है, या वे मृत कोड हैं, जिसका अर्थ है कि कितना भी हो आप जो अनुकरण करते हैं, आप उस पर प्रहार नहीं कर सकते। इससे आप पर प्रश्नचिह्न लग जाता है, और फिर किसी इंजीनियर को उस कोड की समीक्षा करने के लिए आगे आना होगा और कहना होगा, 'मुझे लगता है कि यह पहुंच योग्य नहीं है।' तो, यह एक मैन्युअल हस्तक्षेप है। जिस तरह से हम इसे करते हैं वह हमारा सिमुलेशन है और औपचारिक उपकरण एक ही डेटाबेस पर काम करते हैं और एक-दूसरे की मदद करते हैं।
कार्यात्मक सुरक्षा अनुप्रयोगों के लिए भी यही परिदृश्य सामने आता है। “आप कार्यात्मक सुरक्षा और दोष सहनशीलता के लिए जितना संभव हो उतना कवर कर सकते हैं, फिर औपचारिक कदम उठा सकते हैं। सुरक्षा के साथ भी यही कहानी है, और यह दृष्टिकोण विभिन्न डोमेन में दोहराया जाता रहता है। सिमुलेशन के साथ आसान काम पूरा करें, उस पठार पर पहुंचें, और फिर औपचारिक रूप से अंतिम पड़ाव तय करें,'' सफ़रपुर ने समझाया।
डोमेन-विशिष्ट आर्किटेक्चर अपने स्वयं के अनूठे मुद्दे जोड़ते हैं। कैडेंस के हार्डी ने कहा, "गैर-प्रोग्रामयोग्य एएसआईसी के विपरीत, डीएसए अलग हैं क्योंकि आप यह अनुमान नहीं लगा सकते कि एक प्रोग्रामर प्रोसेसर का उपयोग कितने तरीकों से करेगा।" “हर घटना को कवर किया जाना चाहिए, जिसमें पूरी तरह से अप्रत्याशित भी शामिल है। औपचारिकता ही एकमात्र रास्ता है. आर्म और इंटेल जैसे प्रोसेसर प्रौद्योगिकी नेता यह जानते हैं और उन्होंने लंबे समय से औपचारिक सत्यापन में निवेश किया है। अपना स्वयं का आरआईएससी-वी कार्यान्वयन करने वाली प्रत्येक कंपनी को भी ऐसा ही करना होगा। और गणित सह-प्रोसेसरों और एआई/एमएल इंजनों में वृद्धि सी/सी++ से आरटीएल अनुक्रमिक तुल्यता जांच जैसी नई औपचारिक तकनीकों को चला रही है।
औपचारिक की सीमाएँ
हालाँकि, सभी ईडीए उपकरणों की तरह, औपचारिक की भी कुछ सीमाएँ हैं। सीमेंस के गाइल्स ने कहा, "फॉर्मल की प्रतिष्ठा एक ऐसी चीज है जो एक पूर्ण एसओसी की तुलना में मॉड्यूल या ब्लॉक पर बेहतर चलती है।" “जब लंबी, क्रमिक समस्याओं की बात आती है तो औपचारिक में चुनौतियाँ होती हैं। इसका एक अच्छा उदाहरण यह होगा कि फ़्लोटिंग पॉइंट यूनिट में फ़ंक्शन को गुणा या विभाजित करने के लिए औपचारिक का उपयोग करना चुनौतीपूर्ण है। कार्रवाई का सबसे अच्छा तरीका यह है कि औपचारिक को वह करने दें जो औपचारिक सबसे अच्छा करता है, और सिमुलेशन को वह करने दें जो सिमुलेशन सबसे अच्छा करता है। यदि आप एक फ़्लोटिंग पॉइंट डिज़ाइन लेते हैं, तो आप सबकुछ सत्यापित कर सकते हैं, लेकिन गुणा और विभाजित कार्यक्षमता सिमुलेशन के साथ सबसे अच्छी तरह से की जाती है ताकि आप सिमुलेशन फ़ंक्शंस के उपयोग में अधिक कुशल हों, और आप उन चीज़ों को सत्यापित कर रहे हैं जिन्हें होना चाहिए वहां किया गया. फिर आपको सिमुलेशन के माध्यम से पूर्ण फ़्लोटिंग पॉइंट इकाई बनाने की ज़रूरत नहीं है।
सभी उपकरणों की तरह, यह भी एक ऐसा क्षेत्र है जहां उन सीमाओं को दूर करने के लिए अमूर्त और नए शोध दोनों के माध्यम से बहुत काम चल रहा है। "अभी के लिए, यह संदेश देता है कि कुछ चीजें हैं जो औपचारिक रूप से अच्छा करती हैं और कुछ ऐसी हैं जो सिमुलेशन अच्छा करती हैं," गाइल्स ने कहा। “मैं ऐसा परिदृश्य कभी नहीं देखूंगा जहां औपचारिकता पूरी तरह से अनुकरण को समाप्त कर दे। वर्षों की तरह, मैं हमेशा गेट-स्तरीय सिमुलेशन करना बंद करना चाहता था, लेकिन ऐसा कभी नहीं हुआ। हम इसे औपचारिक और अनुकरण के साथ भी देखेंगे।"
औपचारिक सत्यापन विधियाँ संपूर्ण और संपूर्ण हो सकती हैं, लेकिन क्या उन्हें बोर्ड भर में एक आवश्यकता होनी चाहिए?
कैडेंस द्वारा 2014 के अधिग्रहण से पहले भी, जैस्पर ने औपचारिक ऐप्स की शुरुआत के माध्यम से व्यापक प्रसार का बीड़ा उठाया था - सामान्य सत्यापन समस्याओं को अधिक सुलभ तरीके से हल करने के लिए, मॉडल चेकिंग का उपयोग करते हुए, अक्सर स्वचालित रूप से उत्पन्न दावों के साथ, औपचारिक विशेषज्ञता के बहुत निचले स्तर की आवश्यकता होती है। हार्डी ने कहा.
इसके अलावा, "कनेक्टिविटी एक बेहतरीन उदाहरण है और इसे अपनाना सबसे आसान है - एक स्प्रेडशीट में कनेक्टिविटी मैप से दावे उत्पन्न करें या आईपी XACT रूप। अनुकरण के साथ भी ऐसा ही किया जा सकता है लेकिन यह कठिन है। यह औपचारिक विधि आसानी से चिप-स्तर तक पहुंच जाती है क्योंकि अधिकांश अंतर्निहित ब्लॉक कार्यक्षमता को अमूर्त किया जा सकता है। कुछ मामलों में, ये ऐप्स सिमुलेशन वर्कलोड को ऑफलोड कर सकते हैं, और मूल्य कोने-केस बग ढूंढने में है क्योंकि यादृच्छिक टूल-जनरेटेड इनपुट उत्तेजना आमतौर पर सिमुलेशन टेस्टबेंच की तुलना में अधिक विस्तृत होती है। हालाँकि ये ऐप्स सत्यापन इंजीनियरों को औपचारिक रूप से आरंभ करने के लिए उपयोगी हैं, शायद 'गेटवे' के रूप में कार्य करते हुए, वे उपयोग के मामले में हिमशैल के शीर्ष पर हैं। वर्तमान में, हम पा रहे हैं कि हिमशैल का बड़ा हिस्सा, जिसमें औपचारिक सत्यापन के अधिकांश प्रतिगमन उपयोग शामिल हैं, औपचारिक संपत्ति सत्यापन के साथ प्रोसेसर-आधारित डीएसए डिजाइनों को सत्यापित करने और आरटीएल-टू-आरटीएल और सी/दोनों अनुक्रमिक तुल्यता जांच में है। सी++ से आरटीएल,'' उन्होंने कहा। “मैं पूरे बोर्ड में औपचारिक सत्यापन को एक आवश्यकता के रूप में स्थापित करना चाहता हूं, फिर भी ऐसे उदाहरण हैं जहां यह आवश्यक है, और अन्य उदाहरण हैं जहां सिमुलेशन अभी भी बेहतर काम करता है। लेकिन हम देख रहे हैं कि ऐसे डिज़ाइन प्रकार जहां औपचारिक सत्यापन आवश्यक है, वे बहुत तेज़ गति से बढ़ रहे हैं।"
यह सब कैसे विकसित होता है, ईडीए पारिस्थितिकी तंत्र यह पहचानने के कगार पर है कि पारंपरिक अनुप्रयोगों से परे औपचारिक सत्यापन का उपयोग कैसे किया जा सकता है।
जाइल्स ने निष्कर्ष निकाला, "एप्लिकेशन का एक सेट है जो विशिष्ट अंतिम उपयोगों के लिए बंडल किए गए औपचारिक एप्लिकेशन बेचने वाले किसी भी विक्रेता के लिए काफी सामान्य है।" “तकनीकी और व्यावसायिक दोनों दृष्टिकोणों से चुनौतियों और अवसरों में सत्यापन करने के लिए औपचारिक तरीकों का उपयोग करना शामिल है जो पहले संभव नहीं था, जैसे हार्डवेयर में ट्रोजन हॉर्स का पता लगाना। विशेष रूप से ओपन-सोर्स हार्डवेयर की इस दुनिया में, यह साबित करने में सक्षम होना बहुत अच्छा है कि उस डिज़ाइन में कुछ भी ऐसा नहीं है जो उस डिज़ाइन में नहीं होना चाहिए। यह आम तौर पर एक सत्यापन समस्या नहीं है जिसे सिमुलेशन द्वारा हल किया जाता है, क्योंकि सिमुलेशन आम तौर पर मानता है कि आप जानते हैं कि आप क्या खोज रहे हैं, और आप बस यह सुनिश्चित करने की कोशिश कर रहे हैं कि यह ऐसा करता है। ट्रोजन हॉर्स डिटेक्शन के साथ, अब आप उन चीज़ों की तलाश कर रहे हैं जो प्रभावी रूप से ज्ञात राज्य स्थान से बाहर हैं। यह एक ऐसी चीज़ है जिसमें जबरदस्त वादे हैं।”
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प्रोसेसर को सत्यापित करना यह सुनिश्चित करने से कहीं अधिक है कि निर्देश काम करते हैं, लेकिन उद्योग सीमित ज्ञान आधार और कुछ समर्पित टूल से निर्माण कर रहा है।
सुरक्षा सत्यापन के लिए आवश्यक नई अवधारणाएँ
यह सुनिश्चित करना इतना कठिन क्यों है कि हार्डवेयर सही ढंग से काम करता है और क्षेत्र में दिखाई देने वाली कमजोरियों का पता लगाने में सक्षम है।
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- स्रोत: https://semiengineering.com/formal-verifications-usefulness-widens/
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