随着半导体设计规模和复杂性的增长,调试过程已成为阻碍创新速度的日益严重的障碍。技术评估显示,调试过程消耗了验证总工作量的约 44%。随着现代设计达到数百万个逻辑门,传统方法已无法跟上这种复杂性。
调试挑战:难度轴与数量轴
调试过程的难度在两个基本轴线上扩展,需要根本性的解决方案:
- 错误难度(Bug Difficulty):某些错误需要跨越多个设计层级、长序列时间线以及组件间复杂交互进行深度追踪,这使得确定根本原因成为一项艰巨的任务。
- 错误数量(Bug Quantity):在回归测试过程中,可能会同时出现数百个故障。这些故障可能由不同的错误引起,也可能全部源于同一个根本原因,这让工程师在确定优先级时感到困惑。
人工智能在根本原因分析(RCA)中的方法
“ChipAgents RCA”方法不再将调试视为回答简单问题的过程,而是将其视为一个“搜索问题”。系统会探索最可能的路径,测试不同的假设,然后对解释进行排序并向工程师提供置信度评分,从而有助于缩短查找复杂错误的时间。
通过智能分类提高流程效率
最大的问题在于“回归测试分类”(Regression Triage);运行每个失败的模拟并为其生成完整数据(波形)在时间和计算能力方面成本极高。为了解决这一困境,新方法依赖于两种策略:
第一:智能分组(Intelligent Binning):超越传统的模式匹配,将具有相同根本原因的故障归为一组,即使它们表现出的错误日志不同。
第二:见证选择(Witness Selection):确定能够解释故障的最少模拟次数,并仅在启用数据生成(波形转储)功能的情况下重新运行它们,从而显著减少计算浪费。
对工程师而言,实际发生了什么变化?
最终目标是将工程师的角色从“开始错误分类过程”转变为“审查分类结果”。工程师无需花费数小时进行手动搜索,系统将执行一个自动化工作周期,包括:测试 ← 智能分组 ← 见证选择 ← 重新运行模拟 ← 根本原因分析 ← 建议修复 ← 验证 ← 最终测试。
当工程师回来审查结果时,系统可能已经解决了部分错误,或者提供了准确的报告,说明了哪些问题已修复,哪些仍需要人工干预。
准确性与经济成本之间的平衡
这些系统依赖“多代理系统”通过并行探索来提高准确性。然而,挑战仍然在于保持成本效率(Token 和成本效率)。实验表明,使用与传统单代理系统相当的成本即可实现领先的性能,这使得自动化在大型半导体开发环境中具有商业可持续性。