ContractHIL-HLS:面向HLS设计的契约对齐多智能体工作流与硬件在环反馈
ContractHIL-HLS: Contract-Aligned Multi-Agent Workflow with Hardware-in-the-Loop Feedback for HLS Design
摘要
本文提出ContractHIL-HLS,一个面向实用高层次综合(high-level synthesis,HLS)工程的契约对齐多智能体工作流。该工作流有三项贡献。首先,它引入结构化契约作为语义对齐与任务执行工件,将自然语言需求转译为明确的接口、约束、验证检查与回滚规则。其次,它将HLS、Vivado、PYNQ运行时、功耗与失败证据回灌到生成环节,把硬件信息纳入反馈闭环,从而把LLM辅助的HLS从内核代码扩展到系统与板级闭环。第三,它按语义下沉与执行任务而非会话角色来分解智能体:Contract Agent把自然语言下沉为契约,HTML Agent将契约渲染为持久的结构化HTML,Hardware-in-the-Loop Agent则以实测证据实现并修订设计。我们分两部分评估ContractHIL-HLS。在94个可本地执行的HLS-Eval任务上,结构化契约带来了最大的小设计增益,把估计的单样本testbench通过率从64.0%提升到70.2%;完整流程达到70.4%的pass@1与76.6%的pass@5。由于HLS-Eval不涉及板级设计,我们还在一块经板上测试的ML-KEM/ML-DSA后量子密码(post-quantum cryptography,PQC)安全消息加速器上验证了ContractHIL-HLS:保留的双比特流组织将六条消息的平均文本运行时间从207.3 ms降至52.4 ms,两套镜像上布线后WNS均为正,同时保持了消息解密验证。我们在 BJUT-CS316-LAB/ContractHIL-HLS(https://github.com/BJUT-CS316-LAB/ContractHIL-HLS)开源了这项工作。
