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INVICTUS:通过协同学习与搜索优化布尔逻辑电路综合

机器学习 2023-06-06 v3 硬件体系结构

摘要

逻辑综合是芯片设计的第一步也是最关键的一步。该步骤将用硬件描述语言(如Verilog)编写的芯片规范转换为使用布尔逻辑门的优化实现。最先进的_logic综合算法具有大量逻辑最小化启发式方法,通常基于人类经验和直觉按顺序应用。顺序的选择极大影响综合电路的质量(如面积和延迟)。本文中,我们提出INVICTUS,一种基于模型的离线强化学习(RL)解决方案,基于先前所见设计的训练数据集自动生成逻辑最小化启发式序列(“综合配方”)。一个关键挑战是新设计可能从与过去设计非常相似(如加法器和乘法器)到完全新颖(如新处理器指令)不等。与先前工作相比,INVICTUS是首个结合RL与搜索方法并联合在线分布外检测器的解决方案,以在广泛基准上生成综合配方。我们的结果展示了综合电路的面积延迟积(ADP)显著改善,较最先进技术提升高达30%。此外,INVICTUS实现了高达6.3×6.3\times的运行时间缩减(等ADP)相较于最先进技术。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.13164,
  title  = {INVICTUS: Optimizing Boolean Logic Circuit Synthesis via Synergistic Learning and Search},
  author = {Animesh Basak Chowdhury and Marco Romanelli and Benjamin Tan and Ramesh Karri and Siddharth Garg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.13164},
  year   = {2023}
}

备注

20 pages, 8 figures and 15 tables