[发明专利]一种基于节点扇出源追踪与迭代消减技术的组合与时序电路可靠性度量方法

说明书

一种基于节点扇出源追踪与迭代消减技术的组合与时序电路可靠性度量方法，首先，读取并解析网表，标识出电路的原始输入端、原始输出端及基本门信息等，并以电路基本门为节点构建电路的完整性链表LC；接着，提取电路的原始输入端信号，并构建与之相对应的输入概率分布；提取电路的基本门类型，并构建与之相对应的概率转移矩阵与理想转移矩阵；然后，根据节点扇出源的关联特点，基于概率模型并利用节点的消减技术以获得节点的概率输出；最后，在电路的原始输出端，通过相应节点的概率转移矩阵与理想转移矩阵的点乘运算以求取输入向量在相应原始输出端的电路可靠性。本发明实现了组合与时序电路可靠性的快速有效计算。

技术领域

本发明涉及组合与时序电路可靠性的度量，具体来说是一种基于节点扇出源追踪与迭代消减技术的组合与时序电路可靠性度量方法。

背景技术

随着集成电路特征尺寸的缩小与工作频率的增加，工艺技术也随之变得愈为复杂，使之不可避免地容易导致电路的可靠性容限下降，从而影响到在其上运行应用的安全，如深度神经网络等。因此，有必要开展对电路可靠性度量方法的研究，这有助于选择或设计合理的电路结构以改善电路的可靠性水平。

目前业界已提出多种针对组合与时序电路可靠性的评测方法，如概率转移矩阵模型，贝叶斯方法与随机计算模型等。它们有力地推动了电路可靠性理论的发展与完善。然而，随着电路规模的增大，已有方法往往难以有效平衡计算开销与度量精度之间难以有效兼容的矛盾，且已有方法也不利于与可靠性相关的电路关键性单元的定位。因此，有必要提出一种有效的基于概率模型的适用于组合与时序电路的可靠性计算模型，以方便用于组合与时序电路中关键性单元的定位。

发明内容

为解决上述问题，本发明基于概率模型，通过对电路中节点扇出源的追踪，并利用迭代消减技术，实现了扇出所关联节点概率信号的有效度量。同时，基于信号概率的编码特点，以基本门为单位，实现了电路概率信号的迭代传播。该策略的实施，使实现了组合与时序电路可靠性的快速有效计算。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于节点扇出源追踪与迭代消减技术的组合与时序电路可靠性度量方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：网表解析及相关量的初始化，过程如下：

1.1)读取网表，提取电路的基本门信息，构建电路的完整性链表LC且标识出电路的所有原始输入端和原始输出端；其中，在时序电路中触发器的所有输入被标识为伪输入端；初始化循环变量i＝1，k＝0；完整性链表LC指链表中任意节点的输入端信息均可从该节点的前序节点的输出端信息中提取得到；

1.2)基于基本门的类型type、故障概率p与输入端个数m，利用真值表法构建type类型基本门的概率转移矩阵PM_type-m与理想转移矩阵IM_type-m；

1.3)提取电路各原始输入端和伪输入端的输入信号，并构建与之相对应的原始输入概率分布pipt；其中，若原始输入信号为0，则pipt＝[1,0]；否则pipt＝[0,1]；

1.4)为LC中的第i个节点创建空队列fanout_i，并记录其输出端的扇出分支数；同时，将数组fanout_combine_num初始化为0；其中，时序电路可视作为无限多个重复叠加的组合电路，且节点i所对应的fanout_i还需通过变量Iter以记录当前扇出所在的迭代次数；

步骤2：计算LC中第i个节点的故障输出概率分布fopt_i与理想输出概率分布iopt_i，过程如下：