論理診断

論理診断とは

論理診断（英: error diagnosis）は、LSI（大規模集積回路）などの論理回路設計において、設計段階で発生した論理的な誤りを、最小限の修正で自動的に解決する技術です。この技術は、設計者が意図した機能仕様と、実際に設計された回路（実回路）との間に存在する差異を特定し、実回路を機能仕様と論理的に等価にするための変更箇所とその具体的な変更方法を提示します。

概要

論理診断は、与えられた機能仕様と実回路を分析し、実回路のどの部分をどのように変更すれば、機能仕様と一致するかを自動的に判断します。このプロセスでは、可能な限り既存の回路情報を活用し、最小限の変更で目的を達成することを目指します。このアプローチにより、再設計に伴う人的、時間的、金銭的コストの大幅な削減が期待できます。

論理診断の研究は1990年代初頭から大学などで始まりました。現在では、この分野の研究は世界的に見ても少なくなっていますが、国内では神戸大学大学院工学研究科電気電子工学専攻集積回路情報研究室が、この分野の研究で特に知られています。

診断、検証、治療の違い

一般的に「診断」とは、不具合のある箇所を特定する行為を指します。論理診断の文脈では、この概念は「検証」の後段階で行われます。これらの語の定義を以下にまとめます。Aは理想的な状態（回路など）、Bは検証対象の状態を表します。

検証: AとBが等価であるかどうかを確認します。
診断: AとBが等価でない場合、Bのどの部分に不具合があるかを特定します。
* 治療: AとBが等価でない場合、Bのどの部分をどのように変更すればAと等価になるかを示します。

論理診断は、実回路における修正箇所を特定するだけでなく、どのように修正すればよいかの解決策までを提示するため、上記の定義に従えば「論理治療」と呼ぶ方が適切です。しかし、慣習的に「論理診断」という名称が使われています。

誤解されやすい点

論理診断と混同されやすい技術に「故障診断」があります。故障診断は、製造後のLSIチップを対象とし、チップのどの部分に故障があるかを検出する技術です。一方、論理診断は、設計中の回路を対象としており、さらに修正方法までを提示します。このように、対象と目的が大きく異なるため、両者は明確に区別されます。

論理診断は、回路設計における効率と精度を向上させるための重要な技術であり、設計プロセスにおいて不可欠な役割を果たしています。

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