一种基于完备仿真的组合运算电路等价性验证方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于完备仿真的组合运算电路等价性验证方法及系统。本发明专利技术深度结合电路仿真和SAT求解的LEC验证方法，利用现代计算机SIMD的功能特性，设计了一种非常高效的完备仿真算法来处理SAT求解器难以求解的运算子电路。为了充分利用SAT和完备仿真各自的优点，本发明专利技术还设计了一种预先判断证明子电路使用完备仿真还是SAT求解器进行证明的启发式算法，通过结合SAT和完备仿真算法，在运算电路上具有显著优势。具有显著优势。具有显著优势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于完备仿真的组合运算电路等价性验证方法及系统


[0001]本专利技术涉及EDA中组合电路等价性验证方法，特别是一种基于完备仿真的组合运算电路等价性验证方法及系统。

技术介绍

[0002]数字电路中的逻辑等价性验证(LEC)是EDA验证流程中十分重要的一个工作，其中高位宽复杂运算电路如乘法电路、乘加混合电路的验证一直是非常困难的问题。在这样的运算电路中，门电路连接关系复杂且存在大量异或门级联，对于形式化验证方法提出了巨大的挑战。
[0003]布尔可满足性问题(SAT)是判断给定的合取范式(CNF)是否可满足的判定问题，在EDA领域有很重要的应用价值，电路的等价性检测问题可以直接规约到SAT问题求解。用于求解SAT的方法可以分为冲突驱动的子句学习技术(CDCL)和局部搜索算法(LS)，目前顶尖的SAT求解器(如Kissat、Relaxed、CryptoMinisat等)均为两者的深度混合算法。
[0004]目前在学术界和工业界用于求解LEC问题的方法主要有如下两种：直接编码为CNF使用SAT求解器求解(SAT方法)，或者对电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于完备仿真的组合运算电路等价性验证方法，其步骤包括：1)将两个待等价性验证电路的AIG格式描述文件进行合并，得到一miter电路描述文件，记为miter电路；所述miter电路的输入记为PI，输出记为PO；2)对所述miter电路进行初步化简，删除无扇出的门电路，得到初步化简的电路并识别其中的异或门，得到包含异或门的电路描述；然后对所述包含异或门的电路描述进行化简，利用异或门逻辑等价变换的性质将异或门输入引线的非门删除，并且将对应异或门的输出取反，得到一等价简化电路；3)多轮随机仿真：每轮仿真从所述miter电路描述文件的输入信息中随机选取一输入信息作为本轮仿真的PI值，按照所述等价简化电路的拓扑序依次确定所述等价简化电路中每一个门电路输出值，如果PO为1，则判断两待等价性验证电路不等价，验证流程结束；否则进行下一轮仿真；其中仿真过程中维护一个包含所有节点的全局门等价类，每一节点对应所述等价简化电路中的一门电路，每轮仿真结束后，依据本轮仿真的值对所述全局门等价类进行划分，当达到设定仿真次数，仿真结束后得到一候选等价类节点集合；所述候选等价类节点集合中每一节点在所有仿真中的取值都一致；4)对所述候选等价类节点集合中的任意两节点进行等价性证明，若当前的节点对x,y不等价，则将对应PI的赋值作为反例重新仿真，根据重新仿真结果删除所述候选等价类节点集合中不等价节点；若当前的节点对x,y等价则对所述等价简化电路中对应的门电路进行合并更新所述等价简化电路；5)使用SAT求解器对步骤4)最终更新后的等价简化电路进行求解，根据求解结果确定两个待等价性验证电路是否等价。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等价性证明方法为：首先从所述等价简化电路中提取节点对x,y涉及到的扇入锥，将节点对x,y及其对应的扇入锥构成的电路记为节点对x,y的子电路；然后将节点对x,y使用异或门连接，将异或门视作所述子电路的输出，将所述子电路涉及到原电路的输入视为所述子电路的输入；然后将节点对x,y和所述扇入锥子电路编码为CNF格式文件并输入SAT求解器进行求解，根据求解结果判定节点对x,y是否等价。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等价性证明方法为：首先从所述等价简化电路中提取节点对x,y涉及到的扇入锥，将节点对x,y及其对应的扇入锥构成的电路记为节点对x,y的子电路；然后将节点对x,y使用异或门连接，将异或门视作所述子电路的输出，将所述子电路涉及到原电路的输入视为所述子电路的输入；然后利用仿真方法穷举PI的所有赋值，将所有赋值拆分成多组适配于CPU二级缓存大小的bitset数组，然后调用点对逻辑证明算法进行证明，如果所有仿真中PO的值都为0，则判定节点对x,y是否等价...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志翰，钱宇航，张昕荻，蔡少伟，
申请(专利权)人：中国科学院软件研究所，
类型：发明
国别省市：