目前芯片是备受关注的研究领域,EDA 是重点方向之一。中国在 EDA 领域薄弱,但港中文在 EDA 研究方面很有实力,CS Ranking 近年来都位居前列,今年更是跃居第一。本文是港中文余备教授参加 ICCAD 2021 的见闻和有感,以专业视角给出了值得关注的趋势,也即 ML for EDA(或者EDA的人工智能化趋势)。他们也获得今年前端 track 最佳论文。

为了方便读者更为细致的了解 ML for EDA,11月10日-11日,我们请到港中文EDA团队带来线上分享,介绍 4 篇他们在 ICCAD 2021 的最新工作。

最佳论文奖

为了纪念 William J. McCalla 博士对计算机辅助电路设计及仿真技术的发展以及 ICCAD 会议的开创性贡献,会议官方特别设立了 William J. McCalla 最佳论文奖。

该奖项由 IEEE 电子设计自动化委员会(IEEE CEDA)和 ACM 设计自动化特别兴趣小组(ACM SIGDA)联合发起,由 ICCAD 最佳论文和最具影响力奖评选委员会评选,于 2000 年首次颁发。

William J. McCalla 最佳论文奖共设立年度最佳论文奖两名(Front-end和Back-end),以及十年回顾最具影响力论文奖一名。其中,年度最佳论文奖将分别授予涵盖集成电路设计流程前端和后端的研究论文。

2021年ICCAD Front-End最佳论文奖授予了《BOOM-Explorer: RISC-V BOOM Microarchitecture Design Space Exploration Framework》,第一作者是就读于香港中文大学计算机科学与工程系的博士生白晨,导师为余备教授和黄定发教授。

论文链接:http://www.cse.cuhk.edu.hk/~byu/papers/C122-ICCAD2021-DSE-BOOM.pdf

这篇获奖论文研究了基于机器学习技术进行 CPU 微架构设计空间探索的方法,实现了在同一工艺下寻找一系列在功耗和性能上实现帕累托最优的微架构。在后摩尔时代 CPU 设计中,工艺演进对提高 CPU 性能、降低其功耗的红利愈来愈有限,因此,CPU 设计人员希望能寻找到理想的微架构来更好地平衡性能和功耗。微架构是对指令集(ISA)的实现,包含了诸如 CPU 取指前端,解码,计算单元,载入储存单元等模块。这些模块可以在 CPU 设计时进行参数化,如对缓存结构,解码宽度,乘除单元并行数,分支预测器等。由于现代 CPU 设计变得愈加复杂,架构师的经验不能很好用来迁移到新设计上以确定这些参数。为了在一个确定的微架构设计空间中快速寻找帕累托设计,因此,本文基于 RISC-V微处理器提出一种能嵌入目标设计的微架构先验知识的设计空间探索算法用来解决这一问题。

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