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硬件设计与安全需要注意力:从综述到前进之路

密码学与安全 2025-06-18 v2

摘要

基于注意力的人工智能(AI)模型的最新进展,为自动化数字硬件设计同时增强和加强针对各种威胁的安全措施释放了巨大潜力。这一快速发展的领域利用大型语言模型(LLM)生成硬件描述语言(HDL)代码、识别漏洞,有时还能缓解漏洞。该设计自动化领域的最新进展利用针对HDL数据集优化的LLM,创建了用于寄存器传输级(RTL)生成、验证和调试的自动化系统,并建立了LLM驱动的设计环境以简化逻辑设计。此外,基于注意力的模型(如图注意力)在芯片设计应用(包括布局规划)中显示出前景。本综述调查了这些模型在硬件相关领域的集成,重点关注逻辑设计和硬件安全,无论是否使用知识产权(IP)库。本研究探讨了商业和学术格局,突出了自动化硬件设计和安全的技术障碍和未来前景。此外,它为LLM驱动的设计系统研究、硬件安全机制的进展以及有影响力的工作对行业实践的影响提供了新的见解。通过考察30种代表性方法和说明性案例研究,本文强调了基于注意力的模型在革新硬件设计方面的变革潜力,同时指出了这一跨学科领域面临的挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.08854,
  title  = {Hardware Design and Security Needs Attention: From Survey to Path Forward},
  author = {Sujan Ghimire and Muhtasim Alam Chowdhury and Banafsheh Saber Latibari and Muntasir Mamun and Jaeden Wolf Carpenter and Benjamin Tan and Hammond Pearce and Krishnendu Chakrabarty and Pratik Satam and Soheil Salehi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.08854},
  year   = {2025}
}