La Verification School ST ou comment résoudre le besoin d’ingénieurs vérification

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Lorsque vous pensez microélectronique, vous pensez certainement à des activités de développement hardware, firmware et peut-être software. Vous ne pensez peut-être pas, cependant, aux ingénieurs vérification, même s’ils sont des éléments clés d’une équipe.

Les ingénieurs vérification élaborent et mettent en œuvre des procédures de test pour déterminer si un produit fonctionne comme prévu.  Comme la vérification de FPGA et d’ASIC complexes est un élément crucial de tout projet, il est essentiel de disposer d’ingénieurs spécialisés ayant des compétences en matière de vérification.

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Le manque d’ingénieurs de vérification, un casse-tête pour les entreprises

Il y a dix ans, les ingénieurs vérification étaient sous-représentés. Aujourd’hui, leur nombre a augmenté au point qu’ils sont plus nombreux que les ingénieurs design sur de nombreux projets. Selon l’étude de vérification fonctionnelle du Wilson Research Group (publiée par Harry Foster, en novembre 2020*), les activités de vérification représentent plus de la moitié du temps des projets !

“Les ingénieurs vérification sont des profils rares et recherchés car ils doivent comprendre à la fois les conceptions hardware et software. De plus, les produits sont de plus en plus complexes et nécessitent un nombre croissant de compétences en matière de vérification fonctionnelle”. – Mirella Negro, responsable de la vérification MCD chez ST et sponsor de l’école de vérification

Cependant, seules quelques écoles d’ingénieurs proposent cette discipline dans leur programme. Les entreprises constatent alors une pénurie de compétences dans ce domaine et doivent trouver des solutions pour former leurs employés.

D’autre part, les formations existantes n’offrent qu’un aperçu rapide des langages et des outils de vérification. Trois ou quatre jours pour avoir les bases et ensuite, les employés doivent apprendre les méthodologies par eux-mêmes et découvrir comment les appliquer dans leurs propres projets, ce qui entraîne une très longue courbe d’apprentissage avant d’être efficace.

Étant donné la complexité de la tâche, ce n’est pas une solution viable !

Pour résoudre ce problème, STMicroelectronics a mis en place, en collaboration avec ses partenaires vérification – AEDVICES Consulting, Cadence et ICONDA Solutions – une nouvelle solution interne d’apprentissage et de développement pour la vérification fonctionnelle, afin de permettre aux ingénieurs software et aux designers d’acquérir les connaissances et les compétences nécessaires dans ce domaine, si intéressant et stimulant.

La Verification School ST est un programme d’un an, comprenant des cours théoriques, des ateliers et un tutorat pour chaque étudiant. Une nouvelle façon d’enseigner, beaucoup plus axée sur les projets, adaptative et agile.

La Verification School ST a ouvert ses portes en mai 2019 avec un tout nouveau programme et une douzaine d’étudiants internationaux très motivés. STMicroelectronics a assuré la gestion globale et le tutorat individuel de chaque étudiant, tandis qu’AEDVICES Consulting s’est occupé du contenu des cours et des ateliers, Cadence a fourni le matériel d’eLearning et ICONDA a développé les processus et la mesure des objectifs d’apprentissage.

Ensemble, AEDVICES Consulting et ICONDA ont supervisé le processus d’apprentissage global, en veillant à ce que les objectifs d’apprentissage soient adaptés au fur et à mesure de l’évolution du programme (le nombre d’adaptations a été un peu plus élevé que prévu, à cause d’un certain virus !)

Une parfaite combinaison de différentes façons d’apprendre

Le programme de la première année est maintenant terminé et a été un succès tant au niveau de l’exécution du programme que, plus important encore, de l’intégration de nouveaux ingénieurs vérification dans les équipes. Le programme combine différentes façons d’apprendre :

– des cours (en présentiel ou à distance) pour les contenus théoriques les plus importants

– des ateliers pour passer de la théorie à la pratique

– l’apprentissage indépendant par le biais de projets sur le lieu de travail et en utilisant l’eLearning, par exemple

– le tutorat avec des ingénieurs vérification seniors internes et des experts externes

– des points de contrôle comme activité finale, où les étudiants ont démontré leur nouvelle expertise en défendant leur travail écrit et en présentant une étude de cas.

Pour partager quelques chiffres, les étudiants répartissent leur temps avec environ 25% de formation théorique à la vérification (cours et ateliers), 25% de tutorat grâce à un tuteur dédié et à l’accès à la communauté de vérification et 50% de formation sur le terrain.

Dès le début, les mécanismes de prestation de tous ces éléments étaient à la fois en classe et à distance, ce qui permettait aux étudiants de sites géographiquement dispersés de fréquenter la Verification School. Avec l’arrivée de Covid-19, les mécanismes à distance sont devenus bien sûr d’une importance cruciale.

Le programme était organisé selon une hiérarchie d’objectifs d’apprentissage, dérivés d’un ensemble existant de critères de compétence que ST avait définis pour ses ingénieurs vérification.

“L’idée était de disposer d’une boîte à outils et de reprendre dans la boîte ce qui était le plus utile à acquérir pour les étudiants : maîtrise de l’UVM, compétence en matière de vérification formelle, méthodes de vérification, etc. Chaque composante du programme – conférences, ateliers, eLearning, etc. – était associé à un ensemble d’objectifs d’apprentissage. En fonction de cet ensemble de compétences, nous avons créé un contenu technique totalement agile et personnalisé”. – François Cerisier, PDG d’AEDVICES Consulting

Les progrès des étudiants vers ces objectifs ont été mesurés régulièrement, grâce à un mécanisme d’auto-évaluation. Enfin, la partie écrite de l’activité de contrôle de fin de programme a permis de s’assurer que les principaux objectifs d’apprentissage avaient bien été atteints. Cela a donné un sentiment de convergence non seulement au programme, mais aussi à l’expérience d’apprentissage de chaque étudiant.

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 Agilité de la Verification School

“Bien que nous n’ayons pas formalisé un processus agile pour le développement du premier programme de la Verification School (en utilisant SCRUM, par exemple), nous avons certainement travaillé avec un esprit agile. En particulier, nous avons commencé avec une idée claire de l’orientation, fourni par les définitions des domaines de compétence de ST et notre première série d’objectifs d’apprentissage, comme mentionné ci-dessus. Cela nous a permis d’élaborer un calendrier pour l’ensemble du programme et un contenu détaillé pour le premier trimestre” – Andrew Betts, PDG d’ICONDA

A ce moment, les choses deviennent concrètes. Les étudiants de la Verification School sont des professionnels, travaillant déjà sur des projets spécifiques et venant d’horizons divers, certains orientés vers le hardware, d’autres plutôt vers le software. Chacun d’entre eux a des besoins, des priorités et des préférences spécifiques en matière de méthodologie et d’outils. Certains sont préoccupés par les questions liées à l’UVM pour la vérification en bloc, par exemple, tandis que d’autres sont davantage attirés par la vérification au niveau du système ou les méthodes formelles. Tout en veillant à ce que tous les étudiants acquièrent une certaine maîtrise d’une gamme complète de stratégies et de techniques de vérification, AEDVICES Consulting et ICONDA ont dû travailler en permanence avec ST pour s’adapter aux nouveaux besoins.

“Chez ST, une équipe composée de responsables vérification, de formateurs et de représentants des ressources humaines a été mise en place dès le début. Tous ensemble, nous avons défini les compétences professionnelles attendues, en élaborant un programme mêlant des cours réalisés en interne et en externe. Les progrès ont été examinés en permanence, en prenant toutes les mesures agiles nécessaires pour atteindre les objectifs de la Verification School. Tout cela grâce à une collaboration “scrum” avec AEDVICES Consulting et ICONDA” – Christophe Chevallaz, responsable du programme de l’école de vérification ST

Ces revues ont conduit à des mises à jour qui ont été immédiatement intégrées dans le programme. Les commentaires ont été faits directement par les étudiants (le système de mesure Kirkpatrick a été utilisé) et aussi par des ateliers entre les tuteurs et les formateurs. Ce cycle “agile” a été répété environ quatre fois au cours du programme, ce qui correspond aux quatre étapes principales : formation de base, tronc commun de simulation, tronc commun de techniques de vérification formelles et avancées.

Un tutorat approfondi

Pour améliorer la courbe d’apprentissage, chaque étudiant a eu un tuteur/mentor individuel, qui lui a fourni un suivi, une aide technique et une assistance logistique (par exemple pour la programmation du projet). Les tuteurs étaient eux-mêmes supervisés par AEDVICES Consulting et ICONDA : en général, AEDVICES Consulting se concentrait sur les aspects techniques tandis que ICONDA apportait son soutien pour les aspects de gestion. Quelque chose n’est pas clair ? Un besoin d’approfondir ? Ces questions ont été reprises par les tuteurs et relayées aux encadrants d’AEDVICES Consulting et d’ICONDA qui ont ensuite répondu soit en aidant les tuteurs à aider leurs élèves (approche de formation des formateurs), soit en créant des exemples et des exercices à intégrer dans les cours futurs ou en apportant un soutien individuel aux élèves ayant un besoin particulier.

Quelle est la prochaine étape ?

Le premier groupe de diplômés de la Verification School est maintenant pleinement opérationnel et travaille sur des projets de vérification des ST. En outre, la méthodologie et le contenu de la Verification School ont été vérifiés et tous les bugs ont été trouvés et corrigés. Enfin, presque tous. Quoi qu’il en soit, nous sommes impatients de renouveler l’expérience et de former plus d’ingénieurs vérification !