Zusammenfassung - RealBench: Benchmarking der Verilog-Generierungsmodelle mit realen IP-Designs

RealBench: Benchmarking der Verilog-Generierungsmodelle mit realen IP-Designs

2025-07-22 03:29:23

{"Pengwei Jin","Di Huang","Chongxiao Li","Shuyao Cheng","Yang Zhao","Xinyao Zheng","Jiaguo Zhu","Shuyi Xing","Bohan Dou","Rui Zhang","Zidong Du","Qi Guo","Xing Hu"}

{cs.LG,cs.AR}

Der Artikel stellt RealBench vor, ein neuer Verilog-Generations-Benchmark, der darauf abzielt, die Leistung von Grossen Sprachmodellen (LLMs) in realen Designarbeitsabläufen zu bewerten. Bestehende Benchmarks vereinfachen oft Aufgaben und erfassen die Komplexität realer Designs nicht, was zu ungenauen Bewertungen der Fähigkeiten von LLMs führt. RealBench zielt darauf ab, diese Einschränkungen zu beheben, indem er Verilog-Programmier-Szenarien simuliert, die den realen Arbeitsabläufen sehr nahekommen. **Hauptfunktionen von RealBench**: * **Komplexe und Strukturierte Designs**: RealBench enthält Designs aus Open-Source IP-Kernen, wie einen AES-Encoder/Decoder, einen SD-Kartensteuerer und einen CPU-Kern. Diese Designs weisen eine große Anzahl von Zeilen und komplexe hierarchische Strukturen auf, was die Verilog-Generierungsfähigkeiten von LLMs herausfordert. * **Multi-modale, Detaillierte und Formatierte Designspezifikationen**: Die Spezifikationen beinhalten detaillierte funkttionale Beschreibungen, Diagramme und andere wichtige Implementierungsdetails wie Schnittstellen und Einschränkungen. Dies ermöglicht es LLMs, die Designanforderungen besser zu verstehen und präzises Verilog-Code zu generieren. * **Strenger Verifizierungsprozess**: RealBench verwendet Testbenches mit 100% Zeilenabdeckung und einen formellen Verifizierungsablauf, um die Richtigkeit des generierten Verilog-Codes sicherzustellen. * **Zweistufige Aufgaben**: RealBench bietet Aufgaben sowohl auf Modul- als auch auf Systemebene, was eine umfassende Bewertung der Fähigkeiten von LLMs ermöglicht. **Evaluierungsergebnisse**: Die Autoren haben verschiedene LLMs und Agenten auf RealBench bewertet und festgestellt, dass selbst die leistungsfähigsten Modelle mit realen Designarbeitsabläufen Schwierigkeiten haben. Zum Beispiel erreichte das aktuelle beste Modell, o1-preview, nur 13,3% pass@1 bei Modulaufgaben und 0% bei Systemaufgaben. **Hauptergebnisse**: * Formale Verifizierung ist notwendig, um die Zuverlässigkeit der Ergebnisse sicherzustellen. * LLMs haben Schwierigkeiten mit komplexen Aufgaben, insbesondere solchen, die Submodul-Instantiierungen und FSMs betreffen. * Multi-modale LLMs zeigen potenzielle Vorteile gegenüber rein textbasierten Modellen. * Ein einfacher Debugging-Agent kann die Richtigkeit des generierten Codes verbessern. **Mögliche Forschungsrichtungen für die Zukunft**: * Entwicklung effizienterer formeller Verifizierungsmethoden für große Designs. * Schaffung von LLMs mit verbesserten Verständnisfähigkeiten, insbesondere für komplexe Aufgaben. * Erforschung des Potenzials von multi-modalen LLMs für die Verilog-Generierung. * Entwicklung besserer Debugging-Agenten zur Verbesserung der Qualität des generierten Codes. **Insgesamt bietet RealBench ein wertvolles Werkzeug zur Bewertung der Leistung von LLMs bei der Verilog-Generierung und hebt den Bedarf an weiterer Forschung zur Verbesserung ihrer Fähigkeiten in realen Designarbeitsabläufen hervor**.