Generativ AI for silisiumdesign – Artikkel 1 (Code My FSM) - Semiwiki

Publisert av Platon

Følgere: 0

I dagens fartsfylte verden er innovasjon innen halvlederdesign et konstant krav. Behovet for raskere, mer nøyaktige og innovative løsninger har banet vei for å utforske potensialet til Generative AI (#GenerativeAI) innen utvikling av halvlederdesign. Kan det gjøres? Helt klart! I denne artikkelserien fordyper vi oss i spennende eksperimenter som demonstrerer hvordan Generativ AI revolusjonerer halvlederdesign.

Eksperiment 1 – FSM-diagram til SV-kode

Dette første eksperimentet viser frem de bemerkelsesverdige egenskapene til Generativ AI ved å konvertere et Finite State Machine-diagram (FSM) til SystemVerilog (SV)-kode. I dette tilfellet ble Googles Generative AI Model – BARD brukt til å generere en SystemVerilog-implementering av en salgsautomat FSM vist på forsidebildet (hentet fra https://www.softwareideas.net/fsm-finite-state-machine-diagram)

Generativ AI for silisiumdesign — FSM-diagram av en salgsautomat

Generert kode

// Salgsautomat FSM // Ansvarsfraskrivelse: Denne koden er ikke testet for korrekthetsmodul vending_machine ( input clk, input reset, input coin_inserted, input product_selected, input product_dispensed, output reg dispense_product, output reg return_coin ); // Definer tilstandene localparam [2:0] IDLE = 3'b000; localparam [2:0] COIN_INSERTED = 3'b001; localparam [2:0] PRODUCT_SELECTED = 3'b010; localparam [2:0] PRODUCT_DISPENSED = 3'b011; localparam [2:0] OUT_OF_STOCK = 3'b100; // Definer registrene reg [2:0] gjeldende_tilstand; // Overgangslogikk alltid @(posedge clk eller posedge reset) start if (reset) start current_state <= IDLE; end else start case (current_state) IDLE: start if (coin_serted) start current_state <= COIN_INSERTED; end else start current_state <= IDLE; slutt slutt COIN_INSERTED: begynne hvis (produkt_valgt) begynner gjeldende_tilstand <= PRODUCT_SELECTED; end else start current_state <= COIN_INSERTED; slutt slutt PRODUCT_SELECTED: start if (product_dispensed) start current_state <= PRODUCT_DISPENSED; end else if (out_of_stock) start current_state <= OUT_OF_STOCK; end else start current_state <= PRODUCT_SELECTED; slutt slutt PRODUCT_DISPENSED: begynne gjeldende_tilstand <= IDLE; slutt OUT_OF_STOCK: begynne gjeldende_tilstand <= IDLE; slutt sluttcase slutt slutt // Utgangslogikk alltid @(posedge clk) begynne kasus (current_state) PRODUCT_DISPENSED: start dispense_product <= 1'b1; end default: start dispense_product <= 1'b0; slutt sluttbok slutt alltid @(posedge clk) begynne kasus (nåværende_tilstand) OUT_OF_STOCK: begynne return_coin <= 1'b1; end default: start return_coin <= 1'b0; ende ende ende endemodul

FSM-diagrammer er mye brukt i silisiumdesign, og her er hvordan Generativ AI kan spille en sentral rolle:

Økt produktivitet: Med Generativ AI blir det en lek å lage og oppdatere diagrammer. Designere kan nå fokusere på konsepter på høyt nivå og la AI gjøre grunnarbeidet. Dette akselererer ikke bare utviklingsprosessen, men gir også mulighet for raske iterasjoner når designendringer er nødvendige.
Høyere nøyaktighet: FSM-diagrammer har blitt standardiserte verktøy innen maskinvaredesign. Generative AI-modeller er trent på et stort datasett, noe som gjør dem dyktige i å konvertere disse diagrammene til nøyaktig SV-kode. Resultatet er reduserte menneskelige feil og høyere kodekvalitet.
Forbedret innovasjon: Generativ AIs hastighet og nøyaktighet åpner dører for rask utforskning av nye designideer. Designere kan brainstorme og eksperimentere med ulike FSM-diagrammer, og flytte grensene for innovasjon. Denne smidigheten tillater raskere integrering av avanserte funksjoner i hver generasjon av halvlederenheter.

Forsiktig – en virkelighetssjekk

Mens Generativ AI har et enormt løfte, er det viktig å utvise forsiktighet. Den genererte koden er kanskje ikke alltid perfekt. Designere må gjennomgå og teste den AI-genererte koden grundig før de distribueres i et produksjonsmiljø. En grundig valideringsprosess er avgjørende for å sikre påliteligheten og funksjonaliteten til den endelige halvlederdesignen.

konklusjonen

Generativ AI er en spillskifter innen utvikling av halvlederdesign. Eksperiment 1 illustrerer tydelig potensialet ved å forenkle konverteringen av FSM-diagrammer til SV-kode, og tilbyr økt produktivitet, høyere nøyaktighet og et løft i innovasjon. Det er imidlertid viktig å huske at AI-genererte løsninger bør brukes som et verktøy for å forbedre den kreative prosessen, ikke erstatte den helt. Med de riktige kontrollene og balansene kan synergien mellom menneskelig oppfinnsomhet og Generativ AI føre til banebrytende utvikling i halvlederindustrien.