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基于多项式符号代数的高级测试综合研究

基于多项式符号代数的高级测试综合研究

作者：王冠军哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着集成电路工艺水平不断提高，芯片的集成度也日益增长，设计复杂度随着电路复杂度的增长也在提高。因此现在半导体技术中测试变得越来越重要。而且在高层次设计中就应该考虑测试。最近的工作表明了在高级综合阶段就考虑可测性的必要... 详细信息

随着集成电路工艺水平不断提高，芯片的集成度也日益增长，设计复杂度随着电路复杂度的增长也在提高。因此现在半导体技术中测试变得越来越重要。而且在高层次设计中就应该考虑测试。最近的工作表明了在高级综合阶段就考虑可测性的必要性。由于高层的行为描述可以用各种结构去实现，因此改进电路的可测性也就有大量的余地。在过去的25年中，高级测试综合一直是一个研究热点。目前高级测试综合研究主要集中于满足面积、时延以及功耗约束。本文在多项式符号代数(PSA)模型的基础上开展测试综合工作。多项式符号代数是近年来一个较为成熟的IC计算模型。在已有的工作中，有研究将这个计算模型应用到分支电路的表示、高级综合、形式验证等领域之中。本文尝试将多项式符号代数模型应用到芯片测试综合方面，用符号多项式代数来表示可测结构，运用多项式符号代数的表示和运算来研究可测性综合方法。本文给出一种基于PSA的高级测试综合方法。首先进行基于PSA的电路高层描述，然后通过可测性插入技术得到电路的可测结构表示;通过可测性分析，提出一种基于PSA的集成的调度和分配方法：在此过程中还探讨了基于PSA的资源共享来达到减少硬件消耗的技术;直至获得最终的电路网表。本算法可以减少测试时间和硬件消耗，而且也提高了故障的覆盖率。实验结果表明本方法的有效性。

关键词：高级测试综合多项式符号代数可测性设计调度和分配

有限域上基于Grbner基的高级综合优化方法

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哈尔滨工业大学学报 2010年第7期42卷 1153-1157页

作者：王冠军赵莹王茂励中国矿业大学计算机科学与技术学院山东省计算中心

提出了基于多项式符号代数的高级综合方法,并使用元件库中的元件构建多项式符号代数所表示的数据通路,计算出其Grbner基.利用Grbner基对多项式进行一些基本操作,例如,多变元多项式分解、最大公因式提取、库单元映射等,从而实现了有... 详细信息

提出了基于多项式符号代数的高级综合方法,并使用元件库中的元件构建多项式符号代数所表示的数据通路,计算出其Grbner基.利用Grbner基对多项式进行一些基本操作,例如,多变元多项式分解、最大公因式提取、库单元映射等,从而实现了有限域上的数据通路优化.最后进行了算法复杂性分析和实验,实验在SUN工作站上通过调用Maple10来完成,实验结果证实了本方法的有效性.

关键词：高级综合多项式符号代数 Grbner基有限域

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高级综合十年进展

计算机科学 2007年第8期34卷 4-6,14页

作者：王冠军马光胜刘晓晓李东海哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院哈尔滨150001

介绍EDA领域中的一个重要方向高级综合最近十年的进展情况,并对以前的工作做了简单的回顾。对各个有代表性的算法进行了描述,并且对这些算法的基本思路进行了分析和总结。对最近出现的一些新的研究热点也进行了阐述和分析,并对以后的发... 详细信息

介绍EDA领域中的一个重要方向高级综合最近十年的进展情况,并对以前的工作做了简单的回顾。对各个有代表性的算法进行了描述,并且对这些算法的基本思路进行了分析和总结。对最近出现的一些新的研究热点也进行了阐述和分析,并对以后的发展做了一个展望。提出了一些待研究解决的问题。

关键词：电子设计自动化高级综合高级测试综合多项式符号代数

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基于PSA的高级测试综合

微电子学 2007年第4期37卷 470-473页

作者：王冠军周涛冯刚哈尔滨工程大学计算机学院哈尔滨150001 陕西理工学院数学系陕西汉中723000

提出了一种基于PSA(多项式符号代数)的高级测试综合方法。首先得到基于多项式符号代数的电路描述,然后通过可测性插入技术,得到电路的可测结构表示;通过可测性分析,提出一种基于多项式符号代数的集成的调度和分配方法,直至获得最终的电... 详细信息

提出了一种基于PSA(多项式符号代数)的高级测试综合方法。首先得到基于多项式符号代数的电路描述,然后通过可测性插入技术,得到电路的可测结构表示;通过可测性分析,提出一种基于多项式符号代数的集成的调度和分配方法,直至获得最终的电路网表。该算法可以减少测试时间和硬件消耗,而且故障的覆盖率也得到提高。实验结果证实了该方法的有效性。

关键词：多项式符号代数高级测试综合高级综合数字系统测试

基于Mining-SEC方法的电路等价性验证

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计算机工程 2014年第1期40卷 301-304页

作者：王冠军童敏明周勇赵莹中国矿业大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116 中国矿业大学信息与电气工程学院江苏徐州221116

针对时序电路的等价性验证难题，提出基于Mining-SEC的定界等价性验证方法。将待验证时序电路按时间帧展开为多项式符号代数表示的电路集合，利用时间序列数据挖掘方法挖掘其中的不变量和相应的全局约束，不变量可以是任意多项式。此外... 详细信息

针对时序电路的等价性验证难题，提出基于Mining-SEC的定界等价性验证方法。将待验证时序电路按时间帧展开为多项式符号代数表示的电路集合，利用时间序列数据挖掘方法挖掘其中的不变量和相应的全局约束，不变量可以是任意多项式。此外还可挖掘电路中的不合法约束和复杂的多项式关系，通过以上方法可以明显降低求解空间。使用基于SMT的验证引擎检验电路等价性。实验结果表明，该方法可以快速地实现验证收敛，得到平均1-2．个量级的验证加速，并且可以有效消除虚假验证。

关键词：时间序列数据挖掘多项式符号代数时序电路等价性检验可满足性模理论虚假验证

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基于吴方法的高层次模型检验方法研究

基于吴方法的高层次模型检验方法研究

作者：杨志哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着数字IC设计规模的增大和功能复杂性的提高,设计验证成为IC设计流程中越来越重要的方面。传统的模拟验证方法无法满足复杂IC设计带来的巨大的验证需求。基于此,形式验证方法作为模拟验证的一种重要补充,日益受到学术界的关注。模型... 详细信息

随着数字IC设计规模的增大和功能复杂性的提高,设计验证成为IC设计流程中越来越重要的方面。传统的模拟验证方法无法满足复杂IC设计带来的巨大的验证需求。基于此,形式验证方法作为模拟验证的一种重要补充,日益受到学术界的关注。模型检验作为一种重要的形式验证技术,由于自动化程度高,验证能力强,在工业界得到了广泛应用。现有的模型检验技术大多基于传统的位级方法,例如BDD或SAT,它们主要针对低层次门级电路和以控制流为主的电路的验证。然而,目前芯片的设计特点是要求强大的信号处理、数据通信能力、图像、多媒体处理和运算能力,算术运算模块和数据通路在电路中占有很大比例,使用BDD以及SAT难以对这样的电路进行建模。这也使得现有的模型检验技术无法胜任以数据流为主的高层次设计的验证。本文提出一种新颖的模型检验方法来解决高层次设计验证问题。本文从表示模型和验证算法两个方面进行研究。在表示模型方面,提出使用多项式等式来描述电路部件的功能和高层次时态逻辑公式。在验证算法方面,将吴方法机器定理证明的思想应用于高层次模型检验的方法框架。首先将电路按照时间帧展开,得到高层次设计的多项式集合表示;进而定义了高层次时态逻辑的定界语义,通过将描述性质的时态逻辑公式在给定的时间界限内展开,得到另一组多项式集合。以描述设计的多项式集合为假设,描述性质的多项式集合为结论,高层次模型检验问题被转化为一个假设和结论均具有多项式形式的定理证明问题。最后应用吴方法求解该定理证明问题。为了验证本文所提方法的正确性和有效性,随后进行了实验。从实验结果来看,本文所提的方法达到了预期的效果。

关键词：形式验证高层次设计模型检验吴方法多项式符号代数

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基于多项式模型的高层次形式化验证

基于多项式模型的高层次形式化验证

作者：焦金良哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

当今微电子学技术的发展，使得含有数千万元件的集成电路已经能够大批量地生产出来，真正的SoC(System on a Chip)正在成为现实。集成电路的设计能力滞后于集成电路的工艺水平。设计VLSI中的关键问题之一是如何检查设计的正确性，即设... 详细信息

当今微电子学技术的发展，使得含有数千万元件的集成电路已经能够大批量地生产出来，真正的SoC(System on a Chip)正在成为现实。集成电路的设计能力滞后于集成电路的工艺水平。设计VLSI中的关键问题之一是如何检查设计的正确性，即设计验证。因为设计验证的复杂度随着芯片的规模呈指数增加，传统的验证手段，如模拟、测试和仿真技术，对于大型的系统都不是完全的。由于集成电路工艺的复杂性，它的试制费用相当昂贵。为解决设计验证这一难题，过去二十年中，人们发展了一种新方法——形式化验证(Formal Verification)方法。这是VLSI(Very Large Scale Integration)设计验证的一种有希望的方法。形式化验证意味着验证过程是数学化的，而不是如模拟技术那样，是试验性质的。数学化的验证克服了模拟的不足，因为它的覆盖是完全的，并且可以减少验证时间。形式化验证可以对电路描述进行自动化的验证，减少了验证的复杂度。本文研究基于多项式符号代数理论的形式化验证方法。关于多项式符号代数理论在形式化验证方面的研究，人们给出了WGLs(Weighted Generalized Lists)和TEDs(Taylor Expansion Diagrams)两个多项式表示模型，并给出了相应的等价性验证算法。本文的主要工作如下。 1) 基于WGLs模型，给出了高层的数据通路的规格说明与相应的电路实现之间的等价性验证算法。由于WGLs不能应用于含有布尔变量和字级变量电路描述的表示，所以给出一个基于WGLs的新模型LWGLs(Labeled and Weighted Generalized Lists)。LWGLs可以应用于含有布尔变量和字级变量电路描述的表示，并应用于高层次电路描述与电路实现或不同的电路实现之间的等价性验证。 2) 改进了TEDs的加法和乘法的算法描述，并对算法的复杂度进行分析。为了对电路的逻辑行为和时序行为进行统一表示，给出了一个基于TEDs的新的模型，称为时序泰勒展开图(Timed Taylor Expansion Diagrams，TTEDs)。TTEDs在保持TEDs原有的电路表示的规范上引入了时序信息。理论研究和实验结果验证了文中提出的模型和算法的有效性。

关键词：形式化验证多项式符号代数 WGLs TEDs