Исследователи представили HLSmith — специализированный агентный фреймворк, предназначенный для автоматической трансляции кода C/C++ в высокоуровневое описание аппаратуры (HLS). Система использует экспертно-ориентированный подход, сочетающий возможности LLM с верификацией через компиляторы и симуляторы, что позволяет значительно повысить качество синтезируемого кода и снизить количество ошибок при проектировании аппаратных ускорителей.
Процесс разработки для FPGA традиционно требует глубоких знаний в области аппаратного проектирования и ручной оптимизации кода. HLSmith автоматизирует этот цикл, используя итеративный агентный процесс: модель генерирует код, который затем проходит проверку на синтаксическую корректность и функциональную эквивалентность. Если возникают ошибки, агент получает обратную связь от инструментов синтеза и корректирует реализацию, минимизируя участие инженера.
Фреймворк решает проблему «галлюцинаций» моделей при работе со сложными ограничениями аппаратных интерфейсов. Благодаря интеграции с внешними средами исполнения, агент способен учитывать специфические требования к задержкам, пропускной способности и использованию ресурсов кристалла, что делает его пригодным для реальных задач проектирования систем на кристалле.
Ключевые факты
- HLSmith автоматизирует преобразование C/C++ в HLS, сокращая время разработки аппаратных модулей.
- Фреймворк использует итеративный цикл «генерация-верификация-коррекция» с обратной связью от HLS-компиляторов.
- Система успешно справляется с оптимизацией аппаратных ограничений, которые часто игнорируются стандартными LLM.
- Решение ориентировано на повышение производительности при создании ускорителей для FPGA и специализированных ASIC-архитектур.