論文の概要: Program-to-Circuit: Exploiting GNNs for Program Representation and
Circuit Translation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.06265v1
- Date: Mon, 13 Sep 2021 19:07:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-09-15 15:34:38.571397
- Title: Program-to-Circuit: Exploiting GNNs for Program Representation and
Circuit Translation
- Title(参考訳): Program-to-Circuit:プログラム表現と回路翻訳のためのGNNのエクスプロイト
- Authors: Nan Wu, Huake He, Yuan Xie, Pan Li, Cong Hao
- Abstract要約: この研究は、C/C++プログラムをグラフとして表現することで、グラフニューラルネットワーク(GNN)の表現力を活用することを目的としている。
プログラム・ツー・サーキット問題に基づいて14の最先端GNNモデルを解析した。
目標は、適切な帰納バイアスでGNNを設計するためのドメイン固有の知識を提供することである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.749200195581665
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Circuit design is complicated and requires extensive domain-specific
expertise. One major obstacle stuck on the way to hardware agile development is
the considerably time-consuming process of accurate circuit quality evaluation.
To significantly expedite the circuit evaluation during the translation from
behavioral languages to circuit designs, we formulate it as a
Program-to-Circuit problem, aiming to exploit the representation power of graph
neural networks (GNNs) by representing C/C++ programs as graphs. The goal of
this work is four-fold. First, we build a standard benchmark containing 40k
C/C++ programs, each of which is translated to a circuit design with actual
hardware quality metrics, aiming to facilitate the development of effective
GNNs targeting this high-demand circuit design area. Second, 14
state-of-the-art GNN models are analyzed on the Program-to-Circuit problem. We
identify key design challenges of this problem, which should be carefully
handled but not yet solved by existing GNNs. The goal is to provide
domain-specific knowledge for designing GNNs with suitable inductive biases.
Third, we discuss three sets of real-world benchmarks for GNN generalization
evaluation, and analyze the performance gap between standard programs and the
real-case ones. The goal is to enable transfer learning from limited training
data to real-world large-scale circuit design problems. Fourth, the
Program-to-Circuit problem is a representative within the Program-to-X
framework, a set of program-based analysis problems with various downstream
tasks. The in-depth understanding of strength and weaknesses in applying GNNs
on Program-to-Circuit could largely benefit the entire family of Program-to-X.
Pioneering in this direction, we expect more GNN endeavors to revolutionize
this high-demand Program-to-Circuit problem and to enrich the expressiveness of
GNNs on programs.
- Abstract(参考訳): 回路設計は複雑で、ドメイン固有の専門知識を必要とする。
ハードウェアアジャイル開発への道のりで立ち往生している大きな障害の1つは、正確な回路品質評価のかなりの時間を要するプロセスである。
動作言語から回路設計への変換中の回路評価を著しく高速化するために,c/c++プログラムをグラフとして表現することでグラフニューラルネットワーク(gnns)の表現力を活用すべく,プログラムから回路への問題として定式化する。
この作品の目標は4倍である。
まず、40kのC/C++プログラムを含む標準ベンチマークを構築し、それぞれが実際のハードウェア品質指標を持つ回路設計に変換され、この要求の高い回路設計領域をターゲットにした効率的なGNNの開発を容易にする。
第2に、Program-to-Circuit問題に基づいて、14の最先端GNNモデルを分析する。
我々は,既存のGNNでは未解決だが,慎重に扱うべき重要な設計課題を特定する。
目標は、適切な帰納バイアスでGNNを設計するためのドメイン固有の知識を提供することである。
第3に、GNNの一般化評価のための実世界の3つのベンチマークについて論じ、標準プログラムと実ケース間の性能ギャップを分析する。
目標は、限られたトレーニングデータから実世界の大規模回路設計問題への転送学習を可能にすることである。
第4に、Program-to-Circuit問題(Program-to-X framework)は、様々な下流タスクを伴うプログラムベースの分析問題である。
Program-to-CircuitにGNNを適用する際の強度と弱点の深い理解は、Program-to-Xのファミリー全体にとって大きな恩恵となるだろう。
この方向に進む中で、我々は、より多くのGNN努力者が、この高需要のProgram-to-Circuit問題に革命を起こし、プログラムにおけるGNNの表現力を高めることを期待している。
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