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基于轨迹感知因果修复与语义冗余剪枝的 AutoVeriFix+:高正确性 RTL 生成

机器学习 2026-04-20 v5

摘要

大型语言模型(LLM)在生成 Python 和 C++ 等高级编程语言代码方面展现出惊人的能力,但在硬件描述语言如 Verilog 的应用则面临高质量训练数据的稀缺挑战。当前的 Verilog 代码生成方法往往侧重于语法正确性,导致代码存在功能性错误。为此,我们提出 AutoVeriFix+,一个新型三阶段框架,集成高级语义推理与状态空间探索,以提升功能正确性和设计效率。第一阶段,采用 LLM 生成高级 Python 参考模型,定义预期的电路行为。第二阶段,另一个 LLM 生成初始 Verilog RTL 候选方案并迭代修复语法错误。第三阶段,我们引入基于 concolic 测试的引擎,以激发深层顺序逻辑并识别边界情况漏洞。借助周期精确的执行轨迹和内部寄存器快照,AutoVeriFix+ 为 LLM 提供了解决复杂状态转换错误所必需的因果上下文。此外,它会生成覆盖率报告,以识别功能上冗余的分支,使 LLM 能够进行以面积为代价的语义剪枝。实验结果表明,AutoVeriFix+ 在严格基准测试中实现了80%以上的功能正确性,在 VerilogEval-machine 数据集上达到 90.2% 的 pass@10 分数。此外,该方法通过轨迹感知优化消除了基准测试中平均25%的冗余逻辑。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.11487,
  title  = {Attention Sinks Are Provably Necessary in Softmax Transformers: Evidence from Trigger-Conditional Tasks},
  author = {Yuval Ran-Milo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.11487},
  year   = {2026}
}

备注

21 pages, 8 figures