UNSATコアを活用した高性能論理診断手法とECOコスト削減への応用

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K00078
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 沼 昌宏 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60188787)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒木 修隆 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90273763)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: VLSI設計技術 / 論理診断 / ECO / SATソルバ / UNSAT / BDD

Outline of Annual Research Achievements

本研究の核心部分である論理診断処理に関して，BDDとSATソルバを併用するとともに，ブール式が充足不能となる要因となる部分式を示すUNSATコアを活用して効果的に絞り込むことで，多くの論理設計誤りを含む大規模回路に対して，短時間で効率よく修正解を求める高性能論理診断手法を考案した。具体的には，SATソルバを用いた不一致外部出力に対する充足可能性判定結果から，修正に関係のない部分回路を除外して，診断対象とすべき部分回路を抽出する。誤り追跡入力の生成など，多くの外部入力変数を扱う必要のある処理にはSATソルバを用いるが，真理値シミュレーションのように，外部入力のほとんどが定数（0 or 1）で，修正箇所に対応する真理値変数のみを扱う場合には，真理値変数に関する制約条件をグラフ形式で陰に表現できるBDDを適用した。
考案・実現した手法に基づき，もとになる機能仕様が変更された際に，すでに合成された回路に対する可能な限り少ない修正によってその変更を満足させる，仕様変更に対応した論理再合成手法を考案し，ソフトウェアとして実現した。変更前の仕様に基づいて合成された回路が誤りを含むと考え，変更後の仕様を正しい機能とみなして論理診断・修正を行う。その結果，回路に対する最小の修正で，変更された仕様を満足することが可能となる。特に，再構成可能なRECONセルについて，従来はもとの回路とは別に埋め込んでおき，ECO発生時にスペアセルとして利用することが一般的であったが，提案手法においては，もとの回路の実現にも積極的にRECONセルを利用し，タイミング制約の厳しいECO対応処理が必要となった場合には，そのRECONセルを別の回路に流用することで，面積および電力に関するオーバーヘッドを低く抑えたECO対応処理を実現した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上記「研究実績の概要」に述べたように，交付申請書に記載した「研究実施計画」について，ほぼ達成した。考案・実現した各種法の改良については今後の課題となっているが，この点についても，当初の計画通りである。

Strategy for Future Research Activity

昨年度の交付申請書に記載した通り，今後はUNSATコアを活用した論理診断手法の改良，およびマスク再利用部の作成のほか，提案手法の評価と研究成果発表を中心に研究を進めていく。

Causes of Carryover

調査・研究旅費について，特に外国出張を行わなかったために，想定よりも少なくなり，次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

調査・研究旅費の執行について積極的に取り組むとともに，当初の想定よりも使える金額が増えたため，設備備品費，消耗品費についても，有効に活用する。