Retrospektive 2023. Innovation in der Verifizierung – Semiwiki

Neuauflage von Plato

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Wie üblich beginnen wir im Januar mit einem Rückblick auf die Papiere, die wir letztes Jahr begutachtet haben. Paul Cunningham (GM, Verification bei Cadence), Raúl Camposano (Silicon Catalyst, Unternehmer, ehemaliger CTO von Synopsys und jetzt CTO von Silvaco) und ich setzen unsere Reihe über Forschungsideen fort. Feedback ist wie immer willkommen. Wir planen, dieses Jahr eine Live-Reihe zu starten, um Ideen und umfassendere Themen zu diskutieren und Ihr Feedback einzuholen. Details folgen!

Retrospektive 2023

Die Picks 2023

Dies sind die Blogs, die wir im Laufe des Jahres veröffentlicht haben, sortiert nach Beliebtheit. Wir verzeichneten durchschnittlich 12.7 Interaktionen pro Blog, ein deutlicher Anstieg im Vergleich zum letzten Jahr, den wir als Zeichen dafür werten, dass Ihnen unsere Bewertungen aktueller Forschungsergebnisse im Bereich Verifizierung weiterhin gefallen. Der Marktführer war keine Überraschung, da er LLMs bei fast 17 Projekten zur automatisierten Codeüberprüfung einsetzte. Ein knapper Zweiter nutzt ML zur Entwicklung von Modellabstraktionen. Tatsächlich befassten sich die Top-4-Blogs im Jahr 2023 ausschließlich mit Anwendungen von KI/ML. Auch in diesem Jahr tauchten Petri-Netze wieder auf, hier zur Validierung sich schnell entwickelnder DRAM-Protokolle. Der Einsatz dedizierter Hardware für Spekulationen in der Simulation und eine Methode zum Auffinden von Anomalien rundeten die Liste ab. Die Retrospektive für 2022 verlief ungefähr so gut wie üblich, wurde jedoch vom Interesse an anderen Beiträgen im Laufe des Jahres überschattet. Es ist sicher, dass wir uns im Jahr 2024 mit weiteren Anwendungen von KI/ML befassen werden!

Pauls Ansicht

Ein weiteres Jahr vergeht wie im Flug und 49 Artikel wurden gelesen, seit wir im November 2019 mit dem Blog begonnen haben! Damals dachten wir, es wäre eine großartige Möglichkeit, unsere Verifikationsgemeinschaft zusammenzubringen und unsere Wertschätzung für die kontinuierlichen Investitionen in die Verifikationsforschung an akademischen Institutionen auf der ganzen Welt zu zeigen.

Was ich nicht vorausgesehen habe, war, dass die Lektüre all dieser Artikel zu neuen Investitionen und Innovationen bei Cadence führen würde. Durch das Schreiben dieses Blogs habe ich gelernt, dass es auch auf Führungsebene im Ingenieurwesen gut fürs Geschäft ist, mit der Grundlagenforschung in Kontakt zu bleiben und regelmäßig Artikel zu lesen. Also vielen Dank, liebe Leser, und vielen Dank, Bernard!

Es überrascht nicht, dass unsere Top-3-Hits im letzten Jahr allesamt Artikel über den Einsatz von KI bei der Verifizierung waren, einer über KI zur Automatisierung der Codeüberprüfung (Link), eines über KI, um Fehler in hochwertigen SimuLink-Modellen von Mixed-Signal-Geräten schneller zu finden (Link) und eines über die Verwendung von KI zur automatischen Identifizierung der Quellcodezeile, die die Hauptursache für einen Testfehler ist (Link). Wir müssen hier unbedingt weiter in die Forschung investieren, sowohl in der Wissenschaft als auch in der Wirtschaft. Irgendwie müssen wir im nächsten Jahrzehnt die Verifizierungsproduktivität um das Zehnfache steigern, und das wird höchstwahrscheinlich durch KI erreicht.

Allerdings hat mein persönlicher Gruß aus dem Jahr 2024 nichts mit KI zu tun. Es handelt sich um zwei Artikel zur Logiksimulation: einen über die Parallelisierung der Simulation mithilfe der spekulativen Ausführung der Ereigniswarteschlange (Link) und das andere auf der Verbesserung der Verteilungsqualität randomisierter Eingaben in eingeschränkten Zufallstests mithilfe cleverer Hashing-Funktionen (Link). Ich nenne das „Innovationen auf Engine-Ebene“, die die Bausteine in den EDA-Tools grundlegend verbessern. Auch hier müssen wir Forschung und Innovation weiter vorantreiben. Diese beiden Papiere waren sehr innovativ, hatten aber nichts mit KI zu tun. Vergessen wir nicht, weiterhin auch in nicht-KI-bezogene Innovationen zu investieren.

Raúls Ansicht

Das Schreiben dieser Retrospektive während der Feiertage kollidiert unweigerlich mit einem menschlichen Bedürfnis, das zur Kunst erhoben werden kann: dem Essen. Die Bewertung von Restaurants hat vielleicht genug mit der Bewertung von Zeitungen zu tun, um Bewertungen wie ★★★ außergewöhnlich, eine besondere Reise wert, ★★ ausgezeichnet, einen Umweg wert, ★ hohe Qualität, einen Stopp wert und 😋 außergewöhnlich gut zu moderaten Preisen zu rechtfertigen. Paul hat bereits gesagt, dass unser Rückblick September war ein "Thema Michelin-Stern“. Ich werde in diesem Sinne weitermachen und Ihre Präferenzen (Anzahl der Aufrufe), liebe Leser, als Maßstab nehmen.

Während es im letztjährigen Blog hauptsächlich um coole Algorithmen ging, ging es dieses Jahr darum AI / ML und Software (SW). In den drei besten ★★★-Artikeln ging es um die Verifizierung von Software mithilfe von KI/ML. Der am besten bewertete Blog (Juli) ging es um Codeüberprüfung mit generativer KI, im zweiten (November) befasste sich mit dem Testen und Verifizieren von SW für Cyber-Physical Systems unter Verwendung von Ersatz-KI-Modellen, und das dritte (Mai) ging es um das Erkennen und Beheben von Fehlern in Java, ergänzt durch KI-Klassifikatoren. Zwei dieser drei Artikel verwenden große Datensätze von GitHub für das Training. Solche Daten sind für das Hardware-Design (HW) nicht öffentlich verfügbar. was sich wohl genug von SW unterscheidet, um zumindest die Frage aufzuwerfen, ob diese Ergebnisse für HW repliziert werden können/werden. Dennoch ist es sicherlich eine Inspirationsquelle, sich anzusehen, was die SW-Community im Bereich Verifizierung unternimmt.

Die nächsten drei Artikel, die mit ★★ bewertet sind, sind eine vielseitige Sammlung von KI/ML, einem sehr coolen Algorithmus und Petri-Netzen. Alle befassen sich mit der Verifizierung in EDA. September Der Artikel war eine Vorschau auf die Verwendung eines LLM (GPT-4) und eines Modellprüfers (JasperGold) zur Übersetzung von Englisch in System Verilog Assertions (SVA). Der Nächste (Juni) befasste sich damit, wie der Lösungsraum für die eingeschränkte Zufallsüberprüfung abgetastet werden kann gleichmäßig (die Einschränkungen erfüllen) – ein cooler Algorithmus für ein schwieriges Problem, zurück aus dem Jahr 2014. Der letzte Beitrag in dieser Gruppe (April) erweiterte Petrinetze zur Verifizierung von JEDEC-DDR-Spezifikationen; Es informiert sowohl über JEDEC-Spezifikationen als auch über Petrinetze und deckt einen Zeitverstoß auf.

Die mit ★ eingestuften Artikel 7–9 befassen sich mit der analogen Designverifizierung, der CPU-Verifizierung und der parallelen SW-Ausführung. In Oktober Wir haben einen eingeladenen Artikel im IEEE Open Journal der Solid-State Circuits Society rezensiert. Abgesehen davon, dass es sich um ein gutes Tutorial zu analogem Design und Validierung handelt, besteht der Hauptbeitrag darin, analoge Schaltungsmodelle durch Funktionsmodelle zu ersetzen, um die Spice-Simulation um vier Größenordnungen zu beschleunigen . Februar-Zeitung ging es um die Verwendung von DNNs zur Verbesserung von Zufallsbefehlsgeneratoren bei der CPU-Verifizierung, was eine Reduzierung von „die Anzahl der Simulationen um den Faktor 2 oder so” in einem einfachen Beispiel (IBM Northstar, 5 Anleitungen). März brachte uns den kompletten Entwurf eines HW-Beschleunigers zur Umsetzung Ausführungsmodell für räumlich lokalisierte geordnete Aufgaben (SLOT). zur Ausnutzung von Parallelität und Spekulation sowie für Anwendungen, die zur Laufzeit dynamisch Aufgaben generieren.

Damit bleiben uns zwei 😋 Empfänger. In August Wir haben einen Artikel aus dem Jahr 2013 überprüft, der Pionierarbeit beim K-Means-Clustering (2013) für die Post-Silicon-Bug-Erkennung geleistet hat. Und in Dezember Wir haben uns mit einem sehr wichtigen Thema befasst, der Sicherheitsüberprüfung mittels IFT (Information Flow Tracking) und deren Ausweitung von Gate-Ebene auf RTL. Es überrascht nicht, dass der Beitrag vom Dezember die wenigsten Zugriffe erhielt, da unsere Leser wahrscheinlich vor dem eingangs beschriebenen Dilemma standen.

Bewertungen können manchmal willkürlich sein, alle diese Beiträge sind sternwürdig und bringen den Stand der Technik voran. Wir können dankbar sein für eine aktive, internationale Forschungsgemeinschaft in Wissenschaft und Industrie, die sich mit wirklich schwierigen Problemen befasst. Was meine persönlichen Vorlieben angeht, können Sie sich vorstellen …

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