Optimizing Register Transfer Level (RTL) code is a critical step in Electronic Design Automation (EDA) for improving power, performance, and area (PPA). We present CODMAS (Collaborative Optimization via a Dialectic Multi-Agent System), a framework that combines structured dialectic reasoning with domain-aware code generation and deterministic evaluation to automate RTL optimization. At the core of CODMAS are two dialectic agents: the Articulator, inspired by rubber-duck debugging, which articulates stepwise transformation plans and exposes latent assumptions; and the Hypothesis Partner, which predicts outcomes and reconciles deviations between expected and actual behavior to guide targeted refinements. These agents direct a Domain-Specific Coding Agent (DCA) to generate architecture-aware Verilog edits and a Code Evaluation Agent (CEA) to verify syntax, functionality, and PPA metrics. We introduce RTLOPT, a benchmark of 120 Verilog triples (unoptimized, optimized, testbench) for pipelining and clock-gating transformations. Across proprietary and open LLMs, CODMAS achieves ~25% reduction in critical path delay for pipelining and ~22% power reduction for clock gating, while reducing functional and compilation failures compared to strong prompting and agentic baselines. These results demonstrate that structured multi-agent reasoning can significantly enhance automated RTL optimization and scale to more complex designs and broader optimization tasks.


翻译:优化寄存器传输级(RTL)代码是电子设计自动化(EDA)中提升功耗、性能和面积(PPA)的关键步骤。我们提出CODMAS(基于辩证多智能体系统的协同优化框架),该框架结合了结构化辩证推理、领域感知的代码生成与确定性评估,以实现RTL优化的自动化。CODMAS的核心是两个辩证智能体:受“橡皮鸭调试法”启发的阐述者(Articulator),负责阐述逐步转换计划并揭示潜在假设;以及假设伙伴(Hypothesis Partner),负责预测结果并调和预期行为与实际行为之间的偏差,以指导针对性改进。这些智能体指导一个领域特定编码智能体(DCA)生成具备架构感知的Verilog代码编辑,并指导一个代码评估智能体(CEA)验证语法、功能及PPA指标。我们引入了RTLOPT基准测试集,包含120个用于流水线和时钟门控转换的Verilog三元组(未优化、已优化、测试平台)。在专有和开源大语言模型上,CODMAS在流水线优化中实现了约25%的关键路径延迟降低,在时钟门控中实现了约22%的功耗降低,同时相比强提示方法和智能体基线,减少了功能性和编译失败。这些结果表明,结构化的多智能体推理能够显著增强自动化RTL优化能力,并可扩展至更复杂的设计和更广泛的优化任务。

0
下载
关闭预览

相关内容

面向多智能体博弈对抗的对手建模框架
专知
18+阅读 · 2022年9月28日
【APC】先进过程控制系统(APC: Advanced Process Control)
产业智能官
69+阅读 · 2020年7月12日
基于车路协同的群体智能协同
智能交通技术
10+阅读 · 2019年1月23日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 1月30日
VIP会员
最新内容
美/以-伊战争:停火与后续情景与影响分析
专知会员服务
3+阅读 · 4月11日
美国-以色列-伊朗战争:是否会动用地面部队?
美国协同作战飞机项目新型无人机发动机
专知会员服务
1+阅读 · 4月11日
无人机在美以伊战争中的关键启示(印度视角)
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员