Writing Testbenches -functional verification of Hdl models

The  Quebec  Bridge  Company  was  formed  in  1887  and  for  the  nextthirteen  years,  very  little  was  done.  In  1900,  Thomas  Cooper,  a  consultantin  civil  engineering  specializing  in  bridge  building  wasappointed  the  company’s  consulting  engineer  for  the  duration  of  thework.  The  Sixth  Street  bridge  in  Pittsburgh,  the  Seekonk  bridge  inProvidence,  and  the  Second  Avenue  bridge  in  New  York  werealready  part  of  his  portfolio.Conscious  of  the  precarious  financial  situation  of  the  QuebecBridge  Company,  Cooper  recommended  the  cantilever  superstructureproposed  by  the  Phoenix  Bridge  Company,  of  Phoenixville,Pennsylvania  as  the  best  and  cheapest  of  the  proposals.  He  also  recommendedthat  the  span  of  the  bridge  be  increased  from  1600  feetto  1800  feet  to  minimize  the  cost  of  constructing  the  piers  supportingthe  bridge.  The  specifications  were  also  modified  to  allow  forgreater  unit  stresses  in  the  structure.  The  Quebec  Bridge  was  to  bethe  longest  cantilever  bridge  in  the  world.For  the  next  three  years,  the  assumptions  underlying  the  modifieddesign  of  the  most  technically  ambitious  bridge  in  the  world  wentunchallenged.  After  the  Canadian  government  guaranteed  a  bondissue  in  1903,  the  construction  shifted  into  high  gear.  In  the  rush  tominimize  delays,  the  assumed  weight  of  the  revised  bridge  was  notrecalculated.  Instead,  work  continued  with  the  estimated  weight  thePhoenix  Company  had  provided  with  the  original  proposal.  Cooperwas  personally  offended  when  the  Canadian  Department  of  Railwaysand  Canals  requested  that  the  plans  be  independentlyreviewed  and  approved.  With  full  confidence  in  his  own  design  andexpertise,  Cooper  managed  to  turn  the  independent  review  into  arubber  stamp  approval  by  unqualified  individuals.Subsequent  warnings  were  also  summarily  ignored.  In  1906,  thePhoenix  Company’s  inspector  of  material  reported  that  the  actualweight  of  steel  put  into  the  bridge  had  already  exceeded  the  originalestimated  weight.  The  final  weight  of  the  bridge  was  estimated  tobe  eleven  million  pounds  higher  than  originally  thought.  The  alternativebeing  to  start  building  the  bridge  all  over  again,  Cooper  concludedthat  the  increase  in  stresses  was  acceptable.In  early  August  1907,  the  lower  horizontal  pieces  running  thelength  of  the  bridge  began  to  show  signs  of  buckling.  The  PhoenixCompany  insisted  that  they  were  already  bent  when  they  left  theshop  in  Phoenixville  and  work  continued.  They  made  no  effort  toexplain  why  a  deflection  had  increased  by  an  inch  and  a  half  in  thepast  week.  On  August  29th,  the  south  arm  of  the  bridge  collapsedunder  its  own  weight,  killing  73  workers.The  bridge  was  eventually  redesigned  and  rebuilt,  weighing  twoand  a  half  times  more  than  its  predecessor.  Ironically,  it  suffered  atragedy  of  its  own  in  1916  when  the  central  span  fell  into  the  riverwhile  it  was  being  hoisted  into  place.  The  bridge  was  finally  completedin  19181.  It  is  still  in  use  today  and  it  is  still  the  longest  cantileverbridge  in  the  world.The  parallel  with  today’s  micro-electronic  designs  is  obvious.  Thenext  design  is  always  more  challenging  than  the  previous  one  and  ittakes  the  designers  into  previously  uncharted  waters.  A  design  cannotgo  unchallenged  simply  because  it  worked  in  the  last  implementation.Changes  in  the  specifications  or  new  functionality  cannot  beassumed  to  work  simply  because  they  were  designed  by  the  bestengineers.  Errors  will  be  made.  It  is  important  that  any  design  beindependently  verified  to  ensure  that  it  is  indeed  functionally  correct.The  alternative  is  to  manufacture  a  non-functional  design.Hopefully,  no  one  will  get  killed.  But  many  could  lose  their  jobs.