Lyra: генеративная среда для верификации процессоров RISC-V
Верификация сложных конструкций процессоров RISC-V представляет собой значительную проблему. Традиционные методы, зависящие от медленного программного моделирования и использования случайных тестовых стимулов, создают существенный узкий участок. Lyra появляется как инновационное решение, которое решает эту проблему у корня, интегрируя искусственный интеллект непосредственно в рабочий процесс. 🚀
Интеллектуальный подход к генерации тестов
Вместо reliance на слепые мутации или случайные векторы Lyra включает специализированную генеративную модель под названием LyraGen. Эта модель глубоко понимает архитектуру набора инструкций (ISA) процессора. Ее основная функция — производство семантически насыщенных и высококачественных последовательностей инструкций, специально предназначенных для исследования сложных поведений и углов аппаратного дизайна, которые случайные методы упускают.
Ключевые преимущества LyraGen:- Генерирует тестовые стимулы, понимающие семантику инструкций RISC-V.
- Направленно исследует сложные внутренние состояния аппаратного обеспечения.
- Заменяет простую случайность значимыми последовательностями инструкций.
Чему нуждается дизайн чипов — это чтобы ИИ объяснил, какие инструкции интересно выполнять, а не случайным образом стучать по клавиатуре, пока что-то не сломается.
Масштабное ускорение за счет выполнения на аппаратном обеспечении
Архитектура Lyra не только интеллектуальна в генерации тестов, но и чрезвычайно быстра в своем выполнении. Система реализует тестируемый блок и эталонную модель золота параллельно внутри SoC с FPGA. Этот подход позволяет сравнивать различия между ними на аппаратной скорости, достигая монументального ускорения. Кроме того, он облегчает сбор метрик покрытия массово и в реальном времени, что недопустимо с программными симуляторами.
Результаты ускоренной верификации:- Выполняет сравнение и верификацию на нативной скорости FPGA.
- Собирает данные покрытия всесторонне и эффективно.
- Комбинирует интеллектуальную генерацию LyraGen со скоростью аппаратного обеспечения.
Эмпирические результаты, демонстрирующие превосходство
Экспериментальные тесты с Lyra показывают quantifiable и существенные улучшения по сравнению с наиболее продвинутыми традиционными программными верификаторами. Система достигает покрытия дизайна до 1.27 раза большего, находя больше пограничных случаев и критических состояний. Что касается скорости, она ускоряет полный процесс верификации от начала до конца от 107 до 3343 раз. Другим ключевым преимуществом является последовательно меньшая сложность сходимости, что напрямую приводит к снижению общей стоимости и времени, необходимого для верификации сложного дизайна. ✅