JP2007257440A - Logic equivalence verification method and pseudo logic circuit - Google Patents
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Abstract
Description
2つの回路間の論理の等価性を検証する論理等価性検証方法、および擬似論理回路に関する。 The present invention relates to a logic equivalence verification method for verifying logic equivalence between two circuits, and a pseudo logic circuit.
集積回路の開発において、設計工程の途中で論理設計に誤りが混入しないことが重要である。そのために、最終的な集積回路が設計されるまでに、論理設計が正しく行えたかどうかの検証を行う。大規模な集積回路設計では、この論理検証の工数が増大しており、設計工数の全体の半分を論理検証工程が占めることがある。近年の数百万ゲートをもつような大規模集積回路(LSI)の設計における論理検証では、論理検証ツールに高速性と高信頼性がより一層要求される。 In the development of integrated circuits, it is important that no errors be introduced into the logic design during the design process. Therefore, it is verified whether or not the logical design has been correctly performed before the final integrated circuit is designed. In a large-scale integrated circuit design, the number of man-hours for logic verification is increasing, and the logic verification process may occupy half of the total man-hours for design. In logic verification in the design of a large scale integrated circuit (LSI) having millions of gates in recent years, the logic verification tool is required to have higher speed and higher reliability.
このような論理検証が必要となる場面は、ゲート数や遅延時間等に関する、信号のタイミング調整や製造テストを行うためのテスト用スキャン回路(DesignFor Testability、以下DFT回路)の挿入といった、論理仕様は変更せずに論理回路の実現構成を変更した場合である。その他に、論理合成、最適化、レイアウト設計、およびECO(Engineering ChangeOrder)等がある。このような回路構成の変更をインプリ工程とよび、このインプリ工程によって論理が変更されてしまう可能性が高い。そこで、インプリ工程前のスペック(Specification)と称する論理回路と、インプリ工程後のインプリ(Implementation)と称する論理回路の論理が一致しているかどうかの検証を行い、論理設計の品質を高めることが行われている。このような検証を実現する技術を論理等価性検証技術とよび、これはCAD(ComputerAided design)を用いた技術のひとつである(例えば、特許文献1を参照)。 Such logic verification is necessary for logic specifications such as insertion of a test scan circuit (Design For Testability, hereinafter referred to as DFT circuit) for performing signal timing adjustment and manufacturing test regarding the number of gates, delay time, and the like. This is a case where the realization configuration of the logic circuit is changed without changing. In addition, there are logic synthesis, optimization, layout design, and ECO (Engineering ChangeOrder). Such a change in the circuit configuration is called an implementation process, and there is a high possibility that the logic is changed by this implementation process. Therefore, it is verified whether the logic of the logic circuit called “Specification” before the implementation process matches the logic of the logic circuit called “Implementation” after the implementation process to improve the quality of the logic design. It has been broken. A technique for realizing such verification is called a logical equivalence verification technique, which is one of the techniques using CAD (Computer Aided design) (see, for example, Patent Document 1).
ところで、LSIの論理設計は、一般にHDL(Hardware Description Language)を用いて行われる。そして、このHDLを用いて所望の回路構成のRTL(RegisterTransfer Level)記述を行い、次いで、このRTL記述を論理合成することで、ゲートレベルのネットリストへと変換する。このRTL記述とは、ラッチやフリップフロップといったレジスタと、その間に入る特定の機能を実現する組み合わせ回路とで構築された構造を表現したものである。また、ネットリストとは、論理の構造をゲート素子の論理式で表現したものである。論理等価性検証では、このような論理データがインプリ工程前後で比較される。 Incidentally, the logic design of LSI is generally performed using HDL (Hardware Description Language). Then, an RTL (Register Transfer Level) description of a desired circuit configuration is performed using the HDL, and then the RTL description is logically synthesized to convert it into a gate level netlist. This RTL description expresses a structure constructed by registers such as latches and flip-flops and combinational circuits that realize specific functions in between. A netlist is a logical structure expressed by a logical expression of a gate element. In the logical equivalence verification, such logical data is compared before and after the implementation process.
そして、2つのLSIの論理比較は、LSI内を論理コーンとよばれる論理等価性検証の基本単位に分割し、2つのLSIの対応する論理コーンどうしの論理が一致するかどうかの検証を繰り返すことにより実行される。一般的には、回路をレジスタ等で分割することで、組み合わせ論理のみで構成される論理コーンに分割した後に、検証の対象となる2つの論理コーンの論理が等価であるかを、数学的に検証する。この論理コーンの頂点となるのは、フリップフロップ、ラッチ、外部出力、ブラックボックスモジュールの入力端子、およびカットポイント等といった信号の切り出しやすいポイントである。この論理コーンの頂点が検証ポイントとなり、検証ポイントから前段の検証ポイントまでバックトレースされた論理コーンどうしの論理の比較が、例えば、BDD(Binary Decision Diagram)法、ATPG(Automatic Test Pattern Generation)法、およびBDD法とATPG法との組み合わせを用いて実行される(例えば、非特許文献1、2、3を参照)。 In the logical comparison of two LSIs, the LSI is divided into basic units of logical equivalence verification called logic cones, and verification is repeated to check whether the logics of the corresponding logic cones of the two LSIs match. It is executed by. In general, by dividing a circuit into registers, etc., and dividing it into logic cones composed only of combinational logic, it is mathematically determined whether the logics of the two logic cones to be verified are equivalent. Validate. The apex of this logic cone is a point where signals can be easily cut out, such as flip-flops, latches, external outputs, black box module input terminals, and cut points. The vertex of this logic cone becomes a verification point, and the comparison of the logics of the back-traced logic cones from the verification point to the previous verification point is performed by, for example, BDD (Binary Decision Diagram) method, ATPG (Automatic Test Pattern Generation) method, And a combination of the BDD method and the ATPG method (see, for example, Non-Patent Documents 1, 2, and 3).
ただし、このような論理等価性検証では、2つの回路の論理が等価であると判定されたとしても、回路の動作やLSIのタイミングが正しいことを保証しているわけではない。論理等価性検証とは、2つの回路が論理的に等価であるという保証を与える検証である。 However, in such logic equivalence verification, even if it is determined that the logics of the two circuits are equivalent, the circuit operation and the LSI timing are not guaranteed to be correct. Logical equivalence verification is verification that provides assurance that two circuits are logically equivalent.
ところで、システムLSIにおいて、インターフェース回路を含んだ回路の論理等価性検証を行う場合には、使用するインターフェース回路に対応したセルライブラリを用いる。しかし、インターフェース回路ではダミーの論理が記述されているか、もしくは後続の論理が記述されていないオープン部分が多い。
また、システムLSIの動作レベルの記述であるビヘイビア記述やアナログマクロ等は、デジタルで表現できないため、BDD法やATPG法といった形式的論理等価性検証が適用できない。また、RAMのように論理の検証が不必要なモジュールも存在する。
By the way, in the system LSI, when the logical equivalence verification of the circuit including the interface circuit is performed, a cell library corresponding to the interface circuit to be used is used. However, in the interface circuit, there are many open parts where dummy logic is described or subsequent logic is not described.
Also, behavioral descriptions, analog macros, and the like, which are descriptions of the operation level of the system LSI, cannot be expressed digitally, so formal logical equivalence verification such as the BDD method and ATPG method cannot be applied. There are also modules such as RAM that do not require logic verification.
以上述べたように、インターフェース回路や検査対象外のモジュールに接続される論理は、検証ポイントが設定されないために論理検証ができない。そこで、ユーザの指定、もしくは機能ブロックをもたない記述ファイルを実際のファイルの代わりに読み込ませることで、そのような部分をブラックボックス化する。ブラックボックス化された部分は検証ポイントとなるので、インターフェース回路や検査対象外のモジュールに接続される論理であっても、論理検証が可能となる。 As described above, the logic connected to the interface circuit and the module not to be tested cannot be verified because the verification point is not set. Therefore, such a portion is made a black box by reading a description file having no user specification or function block instead of an actual file. Since the black box portion is a verification point, logic verification can be performed even for logic connected to an interface circuit or a module not to be inspected.
また、出力信号に影響を与えないような回路は検証する必要がないことから、通常検査対象から外れる。 In addition, since a circuit that does not affect the output signal does not need to be verified, it is normally excluded from the inspection target.
また、LSI設計の流れの中では、前述したDFT回路の挿入後やレイアウト等といった部分的な回路変更を行った場合に、論理等価検証を行う。ここで、レイアウトとは、ネットリストを実際の集積回路の態様で配置したものであり、素子や配線の配置の効率性も考慮されている場合がほとんどである。 In the LSI design flow, logical equivalence verification is performed when a partial circuit change such as the insertion of the DFT circuit described above or layout is performed. Here, the layout is a netlist arranged in the form of an actual integrated circuit, and in most cases, the efficiency of arrangement of elements and wiring is also taken into consideration.
そして、例えば、このようなDFT回路の挿入前後での検証では、挿入したDFT回路を考慮せずに論理の等価性を検証するために、外部入力信号に固定値を設定したシステムモードとよばれる状態で論理検証するのが一般的である。 For example, such verification before and after inserting a DFT circuit is called a system mode in which a fixed value is set for an external input signal in order to verify logic equivalence without considering the inserted DFT circuit. It is common to verify the logic in the state.
図1を用いて、DFT回路の挿入を説明する。図1(a)には、同期式フリップフロップ(以下、FFとする。)10aを示す。また、図1(b)には、図1(a)のFFに対して、DFT回路を挿入したFF10bを示す。
The insertion of the DFT circuit will be described with reference to FIG. FIG. 1A shows a synchronous flip-flop (hereinafter referred to as FF) 10a. FIG. 1B shows an
図1(a)のFF10aは、CLOCKに入力される信号のタイミングに同期して、DATAに入力された信号がQUITに出力される。
図1(b)のFF10bには、図1(a)のFF10aに対して、入力端子としてSCANIN、およびSCANMODEと、出力端子としてSCANOUTとが付加されている。また、DATAとSCANINとは、セレクタ11に接続されている。このセレクタ11に入力されるSCANMODEからの信号によって、DATAとSCANINの選択が行われる。この信号の選択は、TAPコントローラ12の設定によって実行される。そして、SCANINと、SCANMODEと、SCANOUTと、セレクタ11と、TAPコントローラ12と、およびそれらを接続する線とを、チップ上のFFなどに対して挿入することを、DFT回路の挿入と称する。
The FF 10a in FIG. 1A outputs the signal input to DATA to QUIT in synchronization with the timing of the signal input to CLOCK.
The FF 10b in FIG. 1B is provided with SCANIN and SCANMODE as input terminals and SCANOUT as an output terminal with respect to the FF 10a in FIG. DATA and SCANIN are connected to the
図2を用いて、複数のFFに対するDFT回路の挿入を説明する。図2に、第1のFF20と、第2のFF21と、第1のセレクタ22と、第2のセレクタ23と、TAPコントローラ24と、I/Oセル25と、外部入力ピン26とを示す。第1のFF20は、入力端子となるDATA20、SCANIN20、SCANMODE20、およびCLOCK20と、出力端子となるQUIT20およびSCANOUT20とを有している。第2のFF21は、入力端子となるDATA21、SCANIN21、SCANMODE21、およびCLOCK21と、出力端子となるQUIT21およびSCANOUT21とを有している。また、第1のFF20のSCANOUT20が、第2のFFのSCANIN21に接続されている。また、第1のFF20のDATA20とSCANIN20との信号の切り替えを行うために、TAPコントローラ24に接続されたSCANMODE20から第1のセレクタ22に信号が入力される。また、第2のFF21のDATA21とSCANIN21との信号の切り替えを行うために、TAPコントローラ24に接続されたSCANMODE21から、第2のセレクタ23に信号が入力される。第1のセレクタ22、および第2のセレクタ23における信号の切り替えは、TAPコントローラ24の設定と、TAPコントローラ24に接続されている外部入力ピン26に与えるテスト入力信号とを用いて実現する。また、外部入力ピン26はI/Oセル25と接続されて、TAPコントローラ24や回路内部の素子と接続されている。
The insertion of a DFT circuit for a plurality of FFs will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a
DFT回路挿入前後の検証では、回路内の各FFにおいてDATAとSCANINとのどちらを選択するのかを、TAPコントローラ24の設定と外部入力ピン26とを用いて決定し、所望の検証を実行する。
In verification before and after insertion of the DFT circuit, whether to select DATA or SCANIN in each FF in the circuit is determined by using the setting of the
ところで、論理等価性検証方法であって、回路合成によって追加された論理がある場合に、追加された論理の情報をもとに追加論理を削除して、論理等価性検証を行う方法が開示されている(例えば、特許文献2を参照)。
以上述べたように、ブラックボックス化した回路は固定値信号が伝播しないため、論理等価性検証時に、信号が固定値に設定される場合に、ブラックボックス化した回路が存在すると、ブラックボックス化した回路の後続において論理等価性検証ができないという問題がある。 As described above, since a fixed value signal does not propagate in a black boxed circuit, if a signal is set to a fixed value when verifying logical equivalence, and a black boxed circuit exists, it is black boxed. There is a problem that logical equivalence cannot be verified in the subsequent circuit.
本発明は、2つの回路間の論理の等価性を検証する論理等価性検証方法であって、出力に影響しない入力端子を判定する第1のステップと、信号が固定値に設定される外部入力との接続の有無を判定する第2のステップと、前記第2のステップにおいて前記外部入力との接続がない場合に、対象セルを、ユーザの指定もしくは機能ブロックをもたない記述ファイルを読み込ませてブラックボックス化する第3のステップと、前記第2のステップにおいて前記外部入力との接続がある場合に、前記対象セルを、論理等価性検証における検証ポイントとなり、かつ前記対象セルの後続の論理に影響を与える擬似論理回路に置換する第4のステップとを有することを特徴とする。 The present invention is a logic equivalence verification method for verifying logic equivalence between two circuits, the first step of determining an input terminal that does not affect the output, and an external input in which a signal is set to a fixed value. When there is no connection with the external input in the second step, and when there is no connection with the external input in the second step, the target cell is loaded with a description file that does not have a user designation or function block When there is a connection with the external input in the second step and the third step of making a black box, the target cell becomes a verification point in the logical equivalence verification and the subsequent logic of the target cell. And a fourth step of replacing with a pseudo-logic circuit that influences the above.
信号が固定値に設定される場合であっても、検証ポイントとなり、かつ後続の論理に影響を与える擬似論理回路を用いることで、出力信号に影響を与えないダミーもしくはオープンとなる端子をもつ回路構成に後続する論理の検証が可能となる。また、出力信号に影響を与えないダミーもしくはオープンとなる端子をもつ回路構成を自動で検索することができる。 Even if the signal is set to a fixed value, a circuit with a dummy or open terminal that does not affect the output signal by using a pseudo logic circuit that becomes a verification point and affects the subsequent logic The logic following the configuration can be verified. It is also possible to automatically search for a circuit configuration having a dummy or open terminal that does not affect the output signal.
図3を用いて、複数のフリップフロップ(以下、FFとする)に対して、テスト用スキャン回路(Design For Testability、以下DFT回路)の挿入を説明する。図3に、第1のFF30と、第2のFF31と、第1のセレクタ32と、第2のセレクタ33と、TAPコントローラ34と、I/Oセル35と、外部入力ピン36とを示す。第1のFF30は、入力端子となるDATA30、SCANIN30、SCANMODE30、およびCLOCK30と、出力端子となるQUIT30およびSCANOUT30とを有している。第2のFF31は、入力端子となるDATA31、SCANIN31、SCANMODE31、およびCLOCK31と、出力端子となるQUIT31およびSCANOUT31とを有している。また、第1のFF30のSCANOUT30が、第2のFFのSCANIN31に接続されている。また、第1のFF30のDATA30とSCANIN30との信号の切り替えを行うために、TAPコントローラ34に接続されたSCANMODE30から第1のセレクタ32に信号が入力される。また、第2のFF31のDATA31とSCANIN31との信号の切り替えを行うために、TAPコントローラ34に接続されたSCANMODE31から、第2のセレクタ33に信号が入力される。第1のセレクタ32、および第2のセレクタ33における信号の切り替えは、TAPコントローラ34の設定と、TAPコントローラ34に接続されている外部入力ピン36に与えるテスト入力信号とを用いて実現する。また、外部入力ピン36はI/Oセル35と接続されて、TAPコントローラ34や回路内部の素子と接続されている。
With reference to FIG. 3, the insertion of a test scan circuit (Design For Testability, hereinafter referred to as DFT circuit) into a plurality of flip-flops (hereinafter referred to as FF) will be described. FIG. 3 shows a
このように、SCANINと、SCANMODEと、SCANOUTと、TAPコントローラと、それらの接続する線とを、チップ上のFFなどに対して挿入することを、DFT回路の挿入、もしくはテスト合成と称する。ただし、DFT回路の挿入は、図3に示す2つのFFの場合に限定されない。 Inserting the SCANIN, SCANMODE, SCANOUT, TAP controller, and connecting lines into the FF on the chip in this way is referred to as DFT circuit insertion or test synthesis. However, the insertion of the DFT circuit is not limited to the two FFs shown in FIG.
DFT回路挿入前後の検証では、回路内の各FFにおいてDATAとSCANINとのどちらを選択するのかを、TAPコントローラ34の設定と外部入力ピン36とを用いて決定し、所望の検証を実行する。
In the verification before and after the DFT circuit is inserted, whether to select DATA or SCANIN in each FF in the circuit is determined using the setting of the
ところで、I/Oセル35には外部入力ピン36との接続以外にも入力があってもよく、その接続部分にダミーの論理が記述されている場合には、I/Oセル35とI/Oセル35に接続された回路37との間の論理は論理等価性検証の対象とならない(例えば、図8を参照)。そこで、I/Oセル35に接続された回路37とI/Oセル35との間の論理検証を行う場合には、CADツール等でI/Oセル35をブラックボックス化する方法、もしくはI/Oセル35において、中身が記述されていないファイルを読み込ませることによって、I/Oセル35をブラックボックス化する方法等を用いる。このブラックボックス化により、I/Oセル35が検証ポイントに設定されて、I/Oセル35までの回路37の論理検証が可能となる。
By the way, the I /
なお、I/Oセル35以外であっても、外部入力ピン36と接続されて、外部入力ピン36との接続以外にも入力端子を有しているセルにおいて、前記入力端子が前記セルの出力に影響しない構成であると、前記入力端子に回路37が接続されている場合に、前記セルと回路37との間の論理等価性検証ができない。そこで、前記セルを、I/Oセル35と同様にブラックボックス化することで、論理検証が可能となる。
しかし、ブラックボックス化された回路は、一般に、その回路の中身が参照できないために固定値信号が伝播しない。すなわち、I/Oセル35がブラックボックス化されていると、外部入力ピンに与えた固定値信号であるテスト入力信号が、外部入力ピン36からTAPコントローラ34へ伝播しない。したがって、例えば、第1のセレクタ32においてDATA30とSCANIN30とを選択するため信号を、SCANMODEに与えることができない。これは、第2のFFにおいても同様である。
In addition to the I /
However, a black box circuit generally does not propagate a fixed value signal because the contents of the circuit cannot be referred to. That is, when the I /
つまり、論理等価性検証時において信号が固定値に設定される場合には、ブラックボックス化した回路の後続に固定値信号が伝播せず、ブラックボックス化した回路に後続する論理の検証ができないという問題がある。
図4は、本発明を用いた論理等価性検証方法の実施例である。図4には、所望の論理を実現する回路デザインとセルライブラリとを選択するステップS40、新しいセルライブラリを生成するステップS41と、論理等価性検証のステップS42とを示す。本発明では、ブラックボックス化したセルや擬似論理回路に置換したセルからなるライブラリがなければ、回路デザインと、DFT回路挿入前後での固定値信号の設定とを与えて論理等価性検証を実行する前に、新しいセルライブラリを生成する処理を実行する。ここで、擬似論理回路とは、対象となるセルの回路構成に対して、検証ポイントとなり、かつ後続の論理に影響を与える回路を有する回路構成に変更した回路である。
一方で、すでに、ブラックボックス化したセルや擬似論理回路に置換したセルからなるライブラリがあれば、そのライブラリを用いて論理等価性検証を行う。
図5を用いて、図4に示した新しいセルライブラリを生成する処理S41を、詳細に説明する。図5には、検証していない評価対象セルを選択する第1のステップS51と、出力信号に影響しない入力端子があるかどうか判定する第2のステップS52と、信号が固定値に設定される外部入力と接続するかどうかを判定する第3のステップS53と、第3のステップの判定がNOの場合に、評価対象セルをブラックボックス化する第4のステップS54と、第3のステップの判定がYESの場合に、評価対象セルを擬似論理回路に置換する第5のステップS55と、全ての評価対象セルを検証したかどうかを判定する第6のステップS56とを示す。
In other words, if the signal is set to a fixed value at the time of logic equivalence verification, the fixed value signal does not propagate after the black boxed circuit, and the logic following the black boxed circuit cannot be verified. There's a problem.
FIG. 4 shows an embodiment of a logical equivalence verification method using the present invention. FIG. 4 shows a step S40 for selecting a circuit design and a cell library that realizes a desired logic, a step S41 for generating a new cell library, and a step S42 for verifying logical equivalence. In the present invention, if there is no library composed of black boxed cells or cells replaced with pseudo logic circuits, logic equivalence verification is performed by giving circuit design and setting of fixed value signals before and after inserting the DFT circuit. Before that, a process for generating a new cell library is executed. Here, the pseudo logic circuit is a circuit that has been changed to a circuit configuration having a circuit that serves as a verification point and affects subsequent logic with respect to the circuit configuration of a target cell.
On the other hand, if there is already a library of cells that have been replaced with black boxed cells or pseudo-logic circuits, logical equivalence verification is performed using the library.
The process S41 for generating a new cell library shown in FIG. 4 will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 5, a first step S51 for selecting an evaluation target cell that has not been verified, a second step S52 for determining whether there is an input terminal that does not affect the output signal, and the signal are set to a fixed value. Third step S53 for determining whether or not to connect to an external input, fourth step S54 for making the evaluation target cell into a black box when the determination in the third step is NO, and determination in the third step When YES is YES, a fifth step S55 for replacing the evaluation target cell with a pseudo logic circuit and a sixth step S56 for determining whether or not all the evaluation target cells have been verified are shown.
第1のステップS51では、セルライブラリの中から評価対象セルを選択する。第2のステップS52では、出力信号に影響のない端子が存在するかどうかを判定する。この第2のステップS52の一例には、図6に示すようにインバータを挿入する方法があり、この方法は後述する。第3のステップS53では、出力信号に影響を与えない端子に対して擬似論理回路を導入するか、もしくはブラックボックス化するかを決定する。論理等価性検証時において、注目している端子が、信号が固定値に設定される外部入力と接続しない場合には、第4のステップS54のブラックボックス化へ進む。一方で、論理等価性検証時に、注目している端子が、信号が固定値に設定される外部入力と接続する場合には、第5のステップS55である擬似論理回路の置換へ進む。ここで、第4のステップS54であっても、第5のステップS55であっても、注目している端子の接続先に検証ポイントが生成される。つまり、第3のステップS53で対象となっている回路全てを、第5のステップS55へ進ませることも可能である。しかし、機能ブロックをもたない記述ファイルを用いることで検証ポイントを生成できるブラックボックス化を用いると、検証の簡便性や検証時間短縮という効果がある。 In the first step S51, an evaluation target cell is selected from the cell library. In the second step S52, it is determined whether there is a terminal that does not affect the output signal. An example of the second step S52 is a method of inserting an inverter as shown in FIG. 6, which will be described later. In the third step S53, it is determined whether to introduce a pseudo logic circuit to a terminal that does not affect the output signal or to make a black box. At the time of logical equivalence verification, if the terminal of interest is not connected to an external input whose signal is set to a fixed value, the process proceeds to black box formation in the fourth step S54. On the other hand, when the terminal of interest is connected to an external input whose signal is set to a fixed value at the time of logic equivalence verification, the process proceeds to the replacement of the pseudo logic circuit which is the fifth step S55. Here, whether it is the fourth step S54 or the fifth step S55, a verification point is generated at the connection destination of the target terminal. That is, it is possible to advance all the circuits that are targeted in the third step S53 to the fifth step S55. However, using a black box that can generate a verification point by using a description file that does not have a functional block has the effect of simplifying verification and shortening verification time.
ここから、第2のステップS52と、第3のステップS53と、および第5のステップS55とを詳細に説明する。 From here, 2nd step S52, 3rd step S53, and 5th step S55 are demonstrated in detail.
図6を用いて、評価対象セル60の1つの入力端子の前にインバータを付加しない場合(a)と、(a)とは同一の評価対象セル60の1つの入力端子の前にインバータを付加する場合(b)とを例に、第2のステップS52を説明する。図6に、(a)には、評価対象セル60と、入力端子IN(a)00および入力端子IN(a)01と、出力端子OUT(a)とからなる評価対象回路62aを示す。また、(b)には、評価対象セル60と、入力端子IN(b)00および入力端子IN(b)01と、出力端子OUT(b)と、入力端子IN(b)00に付加したインバータ61とからなる評価対象回路62bを示す。
In FIG. 6, when an inverter is not added before one input terminal of the evaluation target cell 60 (a) and (a), an inverter is added before one input terminal of the same
評価対象回路62aと評価対象回路62bとの回路構成の違いは、インバータ61の有無だけである。したがって、評価対象セル60に接続された出力端子OUT(b)からの出力が、評価対象セル60に接続された入力端子IN(a)00への入力に依存するかどうかを判定するためには、評価対象回路62aと評価対象回路62bとの論理等価性検証を実行すればよい。このとき、各評価対象回路への同一の入力に対して、評価対象回路62aと評価対象回路62bとの論理が一致する場合には、入力端子IN(a)00は、出力端子OUT(b)に影響しないといえる。一方で、各評価対象回路への同一の入力に対して、評価対象回路62aと評価対象回路62bとの論理が一致しない場合には、入力端子IN(a)00は、出力端子OUT(b)に影響するといえる。以上に述べた検証を、評価対象セル60に接続された全ての入力端子に対して実行することにより、評価対象セル60において、出力信号に影響しない入力端子があるかどうかの検証が可能となる。
The difference in circuit configuration between the
図7に、評価対象セルを選択するステップS70と、評価対象セルをインスタンスするステップS71と、評価対象セルの一つの入力端子にインバータを付加してインスタンスするステップS72と、論理等価性検証を実行して論理の不一致があるかどうかを判定するステップS73と、ステップS73の判定がNOの場合に、出力信号に影響しない入力端子として記憶するステップS74と、全ての入力端子について検証したかどうかを判定するステップS75と、出力信号に影響しない入力端子があるかどうかを判定するステップS76とを示す。
図7に示す各ステップを用いた処理によって、図5の第2のステップS52を実行する。ここで、図7と図5の第2のステップS52との関係を詳細に述べると、図7のステップS76の判定がYESの場合は、図5に示す第3のステップS53へと処理が進む。一方で、ステップS76の判定がNOの場合は、図5に示す第6のステップS56へと処理が進む。このとき、ステップS76の判定によって、出力信号に影響しない入力端子をもたないと判定されたセルは、そのままライブラリに格納される。
FIG. 7 shows a step S70 for selecting an evaluation target cell, a step S71 for instantiating the evaluation target cell, a step S72 for adding an inverter to one input terminal of the evaluation target cell, and a logical equivalence verification. Step S73 for determining whether or not there is a logic mismatch, Step S74 for storing as an input terminal that does not affect the output signal when the determination in Step S73 is NO, and whether or not all input terminals have been verified. Step S75 for determination and step S76 for determining whether there is an input terminal that does not affect the output signal are shown.
The second step S52 of FIG. 5 is executed by the process using each step shown in FIG. Here, the relationship between FIG. 7 and the second step S52 in FIG. 5 will be described in detail. If the determination in step S76 in FIG. 7 is YES, the process proceeds to the third step S53 shown in FIG. . On the other hand, if the determination in step S76 is no, the process proceeds to a sixth step S56 shown in FIG. At this time, the cell determined by the determination in step S76 as having no input terminal that does not affect the output signal is stored in the library as it is.
なお、本発明の実施において、S75からS72への処理を、S75からS71への処理と変更することもできる。また、S75からS71へ処理をループさせる場合には、S71、およびS72の順番は入れ替えることができる。 In the embodiment of the present invention, the process from S75 to S72 can be changed to the process from S75 to S71. Moreover, when looping a process from S75 to S71, the order of S71 and S72 can be changed.
また、第2のステップS52においてインバータを用いない方法には、全ての入力端子に対して、入力値の全ての組み合わせを入力する方法がある。ここで、全ての組み合わせとは、全ての入力端子に対する0(L:Low)と1(H:High)との組み合わせ全てである。 Further, as a method that does not use an inverter in the second step S52, there is a method of inputting all combinations of input values to all input terminals. Here, all combinations are all combinations of 0 (L: Low) and 1 (H: High) for all input terminals.
次いで、第3のステップS53は、設計データ等を用いて、信号が固定値に設定される外部入力と接続するかどうかを判定する。 Next, a third step S53 determines whether or not the signal is connected to an external input set to a fixed value using design data or the like.
図8と図9とを用いて、第5のステップS55を説明する。 The fifth step S55 will be described with reference to FIGS.
図8に、出力に影響を与えない回路の一例として、回路80を示す。回路80は、入力端子A8およびC8と、出力端子X8と、双方向端子EB8とを接続するトライステート83と、入力端子PC8と、それに接続する、NAND回路81およびAND回路82から成るダミーの論理回路と、以上の回路を接続する線とを有するライブラリセルである。回路80において、出力端子X8からの出力は、入力端子PC8の入力に依存しない。したがって、入力端子PC8までの論理検証をする場合には、回路80をブラックボックス化する必要がある。なお、回路80では、出力端子X8からの出力が、入力端子PC8の入力に依存しない一例を示したに過ぎない。つまり、本発明を実施するにあたり、回路80のAND回路81、および論理素子82の構成に限定されない。
FIG. 8 shows a
ところで、ブラックボックス化された回路80には、固定値信号が伝播しない。そこで、回路80が、信号が固定値設定される外部入力と接続する場合には、回路80のNAND回路81とAND回路82からなるダミーの論理回路部分を、図9に示す擬似論理回路90へと置換する。
図9に、擬似論理回路90と、入力端子A8、C8およびPC8と、出力端子X8と、双方向端子EB8と、トライステート83とを示す。擬似論理回路90はラッチ91と、セレクタ92と、AND回路93と、インバータ94と、以上の端子および回路を接続する線とを有する。
By the way, the fixed value signal does not propagate to the
FIG. 9 shows a
擬似論理回路90の構成を、さらに詳細に述べる。擬似論理回路90では、入力端子R9を含む2つの入力端子を有するラッチ91の出力端子とPC8とが、AND回路93に接続されている。また、AND回路93の出力端子がラッチ91の入力端子R9でない入力端子に入力されている。また、AND回路93の出力端子と、入力端子A8と、A8と接続されたインバータ94の出力端子とが、セレクタ92に接続されている。このセレクタ92では、AND回路93の出力端子からの信号を参照して、入力端子A8からの信号と、A8に接続されたインバータ94の出力端子からの信号とを選択する。
The configuration of the
擬似論理回路90では、ラッチ91が論理コーンの入力、かつ検証ポイントになる。つまり、図9に示す回路を含む論理コーンの論理等価性検証において、ラッチ91の入力端子に接続する論理の値には影響されない入力値を用いた検証が可能となり、かつ、入力端子PC8から入る信号が0に固定化されるときに、ラッチ91は論理等価性検証の対象外とすることができる。また、セレクタ92において、PC8とラッチ91との出力の論理積によって、入力端子A8からの信号と入力端子A8からの信号の反転との切り替えが実行される。
In the
図9の擬似論理回路90の動作を、さらに詳細に述べる。ここで、PC8に0が入力されると、入力端子A8に与えられた信号が出力端子X8に出力される。一方で、PC8に1が入力されると、ラッチ91の出力にしたがって入力端子A8に与えられた信号か、その反転信号が出力端子X8に出力される。したがって、出力信号X8の値に入力端子PC8に与えられた信号が影響を与えるので、PC8に誤った論理が接続されていたときに不一致として検出される。すなわち、入力端子PC8までの論理の検証が可能となる。
The operation of the
併せて、入力端子A8への信号が固定値に設定されている場合には、入力端子PC8にも信号が0となるような固定値信号を入力する。このとき、入力端子Aに与えられた信号が出力端子X8に出力される。したがって、入力端子A8に与えられている固定値信号の伝播が可能となる。また、このときラッチ91は検証対象外となる。
At the same time, when the signal to the input terminal A8 is set to a fixed value, a fixed value signal that causes the signal to be 0 is also input to the input terminal PC8. At this time, the signal applied to the input terminal A is output to the output terminal X8. Therefore, it is possible to propagate the fixed value signal given to the input terminal A8. At this time, the
図9の擬似論理回路90と図8の回路80とを、論理等価性検証の観点から比較すると、図9の擬似論理回路90では、ラッチによって論理等価性検証の検証ポイントとなるポイントが設定され、入力端子PC8の信号が擬似論理回路90の後続の論理に影響を与える回路を有している。また、ラッチ91が論理コーンの入力になることで信号入力の自由度が向上する。
When comparing the
なお、本発明の第5のステップS55を実行するにあたり、図9の擬似論理回路90には限定されない。擬似論理回路として、検証ポイントとなり、かつ後続の論理に影響を与える回路であればよい。
Note that the execution of the fifth step S55 of the present invention is not limited to the
以上述べたように、本発明によって、擬似論理回路へ置換されたセルやブラックボックス化されたセルから構成されるライブラリが作成される。そして、このライブラリをもとにして、論理等価性検証が実行される。これより、信号が固定値に設定される場合でも、擬似論理回路への置換によって、論理等価性検証が可能となる。 As described above, according to the present invention, a library composed of cells replaced with pseudo logic circuits and cells made into black boxes is created. Then, logical equivalence verification is executed based on this library. As a result, even when the signal is set to a fixed value, logical equivalence verification can be performed by replacement with a pseudo logic circuit.
本発明は、LSI設計における論理等価性検証に関して適用可能である。 The present invention is applicable to logical equivalence verification in LSI design.
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。 Hereinafter, various aspects of the present invention will be collectively described as supplementary notes.
(付記1)2つの回路間の論理の等価性を検証する論理等価性検証方法であって、
出力に影響しない入力端子を判定する第1のステップと、
信号が固定値に設定される外部入力との接続の有無を判定する第2のステップと、
前記第2のステップにおいて前記外部入力との接続がない場合に、対象セルを、ユーザの指定もしくは機能ブロックをもたない記述ファイルを読み込ませてブラックボックス化する第3のステップと、
前記第2のステップにおいて前記外部入力との接続がある場合に、前記対象セルを、論理等価性検証における検証ポイントとなり、かつ前記対象セルの後続の論理に影響を与える擬似論理回路に置換する第4のステップと
を有することを特徴とする論理等価性検証方法。
(Appendix 1) A logic equivalence verification method for verifying logic equivalence between two circuits,
A first step of determining an input terminal that does not affect the output;
A second step of determining the presence or absence of connection with an external input whose signal is set to a fixed value;
A third step of reading a description file having no user designation or function block into a black box when the target cell is not connected to the external input in the second step;
When there is a connection with the external input in the second step, the target cell is replaced with a pseudo logic circuit that becomes a verification point in the logical equivalence verification and affects the subsequent logic of the target cell. 4. A logical equivalence verification method comprising four steps.
(付記2)付記1に記載の論理等価性検証方法であって、
前記第1のステップが、第1の入力端子を有する回路と、前記第1の入力端子にインバータを付加した入力端子を有する回路との論理等価性を検証するステップであることを特徴とする論理等価性検証方法。
(Supplementary note 2) The logical equivalence verification method according to supplementary note 1, wherein
The logic in which the first step is a step of verifying logical equivalence between a circuit having a first input terminal and a circuit having an input terminal obtained by adding an inverter to the first input terminal. Equivalence verification method.
(付記3)付記1に記載の論理等価性検証方法であって、
前記擬似論理回路は、論理等価性検証の検証ポイントとなる第1の回路と、
前記擬似論理回路の第1の入力信号、および前記第1の回路の出力信号がそれぞれ入力されて、前記第1の入力信号と前記第1の回路の出力信号との論理積の信号を前記第1の回路へ出力する第2の回路と、
前記擬似論理回路の第2の入力信号が入力されて、前記第2の入力信号の逆論理の信号を出力する第3の回路と、
前記第2の入力信号、および前記逆論理の信号がそれぞれ入力されて、前記論理積の信号に応じて、前記第2の入力信号、又は前記逆論理の信号を出力する第4の回路と
を有することを特徴とする論理等価性検証方法。
(Supplementary note 3) The logical equivalence verification method according to supplementary note 1, wherein
The pseudo logic circuit includes a first circuit serving as a verification point of logic equivalence verification;
A first input signal of the pseudo logic circuit and an output signal of the first circuit are respectively input, and a logical product signal of the first input signal and the output signal of the first circuit is obtained as the first signal. A second circuit for outputting to the first circuit;
A third circuit that receives a second input signal of the pseudo-logic circuit and outputs a signal of an inverse logic of the second input signal;
A second circuit that receives the second input signal and the inverse logic signal and outputs the second input signal or the inverse logic signal in accordance with the logical product signal; A logical equivalence verification method comprising:
(付記4)論理等価性検証の検証ポイントとなる第1の回路と、
前記擬似論理回路の第1の入力信号、および第1の回路の出力信号がそれぞれ入力されて、前記第1の入力信号と前記第1の回路の出力信号との論理積の信号を前記第1の回路へ出力する第2の回路と、
前記擬似論理回路の第2の入力信号が入力されて、前記第2の入力信号の逆論理の信号を出力する第3の回路と、
前記第2の入力信号、および前記逆論理の信号がそれぞれ入力されて、前記論理積の信号に応じて、前記第2の入力信号、又は前記逆論理の信号を出力する第4の回路と
を有することを特徴とする擬似論理回路。
(Supplementary Note 4) a first circuit that is a verification point of logical equivalence verification;
A first input signal of the pseudo logic circuit and an output signal of the first circuit are respectively input, and a logical product signal of the first input signal and the output signal of the first circuit is obtained as the first signal. A second circuit that outputs to the circuit of
A third circuit that receives a second input signal of the pseudo-logic circuit and outputs a signal of an inverse logic of the second input signal;
A second circuit that receives the second input signal and the inverse logic signal and outputs the second input signal or the inverse logic signal in accordance with the logical product signal; A pseudo-logic circuit comprising:
10a:フリップフロップ(以下、FFとする)
10b:テスト用スキャン回路(以下、DFT回路とする)が挿入されたFF
11b:DATAとSCANINとの選択をするセレクタ
12:TAPコントローラ
20:第1のFF
21:第2のFF
22:第1のFFのセレクタ
23:第2のFFのセレクタ
24:TAPコントローラ
25:I/Oセル
26:外部入力ピン
30:第1のFF
31:第2のFF
32:第1のFFのセレクタ
33:第2のFFのセレクタ
34:TAPコントローラ
35:I/Oセル
36:外部入力ピン
37:I/Oセルに接続された回路
S40:デザインとセルライブラリとの選択をするステップ
S41:新しいセルライブラリを生成するステップ
S42:論理等価性検証を実行するステップ
S51:検証していない評価セルを選択するステップ
S52:出力信号に影響しない入力端子があるかどうかを判定するステップ
S53:信号が固定値に設定される外部入力と接続するかどうかを判定するステップ
S54:ブラックボックス化するステップ
S55:擬似論理回路に置換するステップ
S56:全ての評価対象セルについて検証したかどうかを判定するステップ
60:評価対象セル
61:インバータ
62a:評価対象回路
62b:評価対象セル60のひとつの入力端子の前にインバータが付加された評価対象回路
S70:評価対象セルを選択するステップ
S71:評価対象セルをインスタンスするステップ
S72:評価対象セルのひとつの入力端子の前に、インバータを付加してインスタンスするステップ
S73:論理等価性検証を実行して論理の不一致があるかどうかを判定するステップ
S74:出力信号に影響しない入力端子として記憶するステップ
S75:全ての入力端子について検証したかどうかを判定するステップ
S76出力信号に影響しない入力端子があるかどうか判定するステップ
80:X8からの出力信号に影響を与えない入力端子PC8を有する回路
81:NAND回路
82:AND回路
83:トライステート
90:回路80に対して、擬似論理回路を用いた回路
91:ラッチ
92:セレクタ
93:AND回路
94:インバータ
10a: flip-flop (hereinafter referred to as FF)
10b: FF in which a test scan circuit (hereinafter referred to as a DFT circuit) is inserted
11b: selector for selecting between DATA and SCANIN 12: TAP controller 20: first FF
21: Second FF
22: first FF selector 23: second FF selector 24: TAP controller 25: I / O cell 26: external input pin 30: first FF
31: Second FF
32: First FF selector 33: Second FF selector 34: TAP controller 35: I / O cell 36: External input pin 37: Circuit connected to the I / O cell S40: Design and cell library Step S41 for selecting: Step S42 for generating a new cell library: Step S42 for executing logical equivalence verification Step S51: Selecting an unverified evaluation cell Step S52: Determining whether there is an input terminal that does not affect the output signal Step S53: Determining whether the signal is connected to an external input set to a fixed value Step S54: Black box step S55: Replacing with a pseudo logic circuit S56: Have all the evaluation target cells been verified?
Claims (4)
出力に影響しない入力端子を判定する第1のステップと、
信号が固定値に設定される外部入力との接続の有無を判定する第2のステップと、
前記第2のステップにおいて前記外部入力との接続がない場合に、対象セルを、ユーザの指定もしくは機能ブロックをもたない記述ファイルを読み込ませてブラックボックス化する第3のステップと、
前記第2のステップにおいて前記外部入力との接続がある場合に、前記対象セルを、論理等価性検証における検証ポイントとなり、かつ前記対象セルの後続の論理に影響を与える擬似論理回路に置換する第4のステップと
を有することを特徴とする論理等価性検証方法。 A logic equivalence verification method for verifying logic equivalence between two circuits,
A first step of determining an input terminal that does not affect the output;
A second step of determining the presence or absence of connection with an external input whose signal is set to a fixed value;
A third step of reading a description file having no user designation or function block into a black box when the target cell is not connected to the external input in the second step;
When there is a connection with the external input in the second step, the target cell is replaced with a pseudo logic circuit that becomes a verification point in the logical equivalence verification and affects the subsequent logic of the target cell. 4. A logical equivalence verification method comprising four steps.
前記第1のステップが、第1の入力端子を有する回路と、前記第1の入力端子にインバータを付加した入力端子を有する回路との論理等価性を検証するステップであることを特徴とする論理等価性検証方法。 The logical equivalence verification method according to claim 1,
The logic in which the first step is a step of verifying logical equivalence between a circuit having a first input terminal and a circuit having an input terminal obtained by adding an inverter to the first input terminal. Equivalence verification method.
前記擬似論理回路は、論理等価性検証の検証ポイントとなる第1の回路と、
前記擬似論理回路の第1の入力信号、および前記第1の回路の出力信号がそれぞれ入力されて、前記第1の入力信号と前記第1の回路の出力信号との論理積の信号を前記第1の回路へ出力する第2の回路と、
前記擬似論理回路の第2の入力信号が入力されて、前記第2の入力信号の逆論理の信号を出力する第3の回路と、
前記第2の入力信号、および前記逆論理の信号がそれぞれ入力されて、前記論理積の信号に応じて、前記第2の入力信号、又は前記逆論理の信号を出力する第4の回路と
を有することを特徴とする論理等価性検証方法。 The logical equivalence verification method according to claim 1,
The pseudo logic circuit includes a first circuit serving as a verification point of logic equivalence verification;
A first input signal of the pseudo logic circuit and an output signal of the first circuit are respectively input, and a logical product signal of the first input signal and the output signal of the first circuit is obtained as the first signal. A second circuit for outputting to the first circuit;
A third circuit that receives a second input signal of the pseudo-logic circuit and outputs a signal of an inverse logic of the second input signal;
A second circuit that receives the second input signal and the inverse logic signal and outputs the second input signal or the inverse logic signal in accordance with the logical product signal; A logical equivalence verification method comprising:
前記擬似論理回路の第1の入力信号、および第1の回路の出力信号がそれぞれ入力されて、前記第1の入力信号と前記第1の回路の出力信号との論理積の信号を前記第1の回路へ出力する第2の回路と、
前記擬似論理回路の第2の入力信号が入力されて、前記第2の入力信号の逆論理の信号を出力する第3の回路と、
前記第2の入力信号、および前記逆論理の信号がそれぞれ入力されて、前記論理積の信号に応じて、前記第2の入力信号、又は前記逆論理の信号を出力する第4の回路と
を有することを特徴とする擬似論理回路。 A first circuit serving as a verification point of logical equivalence verification;
A first input signal of the pseudo logic circuit and an output signal of the first circuit are respectively input, and a logical product signal of the first input signal and the output signal of the first circuit is obtained as the first signal. A second circuit that outputs to the circuit of
A third circuit that receives a second input signal of the pseudo-logic circuit and outputs a signal of an inverse logic of the second input signal;
A second circuit that receives the second input signal and the inverse logic signal and outputs the second input signal or the inverse logic signal in accordance with the logical product signal; A pseudo-logic circuit comprising:
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