이 질문 뒤에 면접관이 확인하려는 것은 따로 있습니다.
서브시스템의 기능적 정확성을 보장하기 위해 가장 먼저 하는 것은 스펙에서 정의한 모든 동작 모드를 커버하는 테스트 계획을 수립하는 것입니다. 단순 기능 시뮬레이션 외에 엣지 케이스와 에러 주입 시나리오를 포함해야 실제 운영 환경에서 발생할 수 있는 상황을 미리 검증할 수 있습니다.
성능 무결성 보장을 위해서는 사이클 레벨 시뮬레이션으로 지연과 처리량을 측정합니다. 스펙에 명시된 성능 목표를 달성하는지 수치로 확인하고, 목표 미달 경로를 식별해 아키텍처나 파라미터를 조정합니다. 성능은 기능과 마찬가지로 측정 가능한 기준으로 관리하는 것이 중요합니다.
두 목표를 동시에 검증하는 방식은 기능 테스트 환경에 성능 모니터를 함께 내장하는 것입니다. 시뮬레이션 중 지연과 처리량 데이터를 수집하면 기능 검증과 성능 검증을 같은 실행으로 완료할 수 있어 효율적입니다.
서브시스템 설계에서 기능 정확성과 성능을 동시에 검증하기 위해, 스코어보드와 성능 모니터를 하나의 테스트벤치에 함께 두는 구조를 학습했습니다. 기능 정확성은 C++ 레퍼런스 모델과 RTL 출력을 트랜잭션 단위로 자동 비교하는 스코어보드로 확인하고, 성능은 버스 사이클 수와 트랜잭션 완료 타이밍을 카운터 모니터로 수집했습니다. 두 모듈을 분리해두니 기능 시나리오를 돌리면서 동시에 성능 데이터를 얻을 수 있었습니다.
같은 시뮬레이션 실행으로 두 목표를 확인하는 것이 시뮬레이션 시간을 줄이는 데도 효과적이었습니다. 단, 스코어보드가 레퍼런스 모델의 버그를 숨길 수 있다는 점을 경험하면서, 레퍼런스 모델 자체도 별도로 검증해야 한다는 결을 배웠습니다.
서브시스템 성능 무결성에서 가장 주의해야 할 자리는 정상 조건에서는 통과하지만 스트레스 시나리오에서 FSM이 잘못된 상태로 빠지는 경우입니다. 수업 과제에서 버스 인터페이스 서브시스템을 검증할 때, 응답이 요청 순서와 다르게 돌아오는 Out-of-Order 시나리오를 만들어 테스트했습니다. 일반 시나리오에서는 FSM이 정상 동작했지만, 백프레셔와 Out-of-Order가 겹쳤을 때 FSM이 대기 상태에서 빠져나오지 못하는 버그가 드러났습니다.
이 버그는 랜덤 테스트에서도 확률이 낮아 잘 나오지 않았습니다. 시나리오를 의도적으로 설계해야 발견할 수 있는 종류의 버그라는 걸 배웠고, 코너 테스트를 기능 명세 밖의 경계 조건으로 만드는 것이 서브시스템 무결성 검증의 핵심이라는 결을 얻었습니다.
답변에서 흔히 빠지는 것들 — 빠져 있으면 꼬리질문이 깊어집니다.
이 질문에 이어 삼성전자 반도체 회로설계 면접관이 던질 가능성이 높은 후속 질문.
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