多尺度电路模型检验的布尔可满足性研究

"多尺度电路模型检验阈值研究" 在计算机科学和电子工程领域，电路设计模型检验是一项关键任务，确保复杂集成电路的正确性。本文"多尺度电路模型检验阈值研究"由潘晓、韦卫、郭炳晖和郑志明共同撰写，他们来自北京航空航天大学数学与系统科学学院。文章探讨了当前模型检验方法的局限性，尤其是基于SAT问题的无界模型检验，这些方法无法处理不同逻辑模块间的协调约束。 作者提出了一种创新的多尺度可满足性模型（Multi-scale Satisfiability Model, MSSM），该模型旨在克服现有方法的不足。通过将电路中的组合逻辑功能转换为布尔方程约束，MSSM能够更全面地反映逻辑模块间的相互作用。此外，他们还深入研究了模型的sharp阈值存在性，并提供了完整的证明。利用Unit Clause算法，作者给出了电路拓扑结构下组合逻辑模块数量的上界估计，这对实际电路验证过程具有重要的指导意义。 文章中指出，随着电子技术的迅速进步，超大规模集成电路的功能验证已成为设计验证的核心难题。尽管仿真方法在功能和时序验证方面广泛应用，但面对庞大的状态空间，它们往往效率低下。相比之下，形式验证通过严谨的数学推理保证设计规范的满足，模型检验作为形式验证的一部分，可以在不同设计层次上应用。 然而，指数级增长的状态空间给模型验证带来了巨大挑战，特别是处理海量状态时。传统的基于SAT的模型检验忽略了逻辑模块间的协同约束，导致验证不充分。为了解决这个问题，文章引入了大规模随机约束系统理论，特别是可满足性问题的相关概念，将其应用于电路模型的构建。 这项工作为电路设计模型检验提供了新的理论基础和实用工具，对于提高验证效率和准确性具有重要意义。它不仅在学术界有深远影响，也在规划、调度、自动设计等领域具有广阔的应用前景。通过深入理解大规模约束满足问题，工程师可以更好地应对复杂的电路验证挑战。