HYPERHEURIST: LLM 기반 하드웨어 설계 최적화를 위한 시뮬레이티드 어닐링 프레임워크

요약

LLM을 활용한 레지스터 전송 레벨(RTL) 하드웨어 설계는 가능성을 보여주었으나, 단일 생성 방식으로는 기능적 정확성과 전력 효율성 최적화가 어렵습니다. 본 논문은 시뮬레이티드 어닐링 (Simulated Annealing) 기반의 제어 프레임워크인 HYPERHEURIST를 제안합니다. 이 시스템은 LLM이 생성한 RTL을 최종 결과물이 아닌 중간 후보군으로 간주하고, 기능 검증(compilation, structural checks, simulation)을 거친 후 PPA (Power-Performance-Area) 최적화를 단계

핵심 포인트

• HYPERHEURIST는 시뮬레이티드 어닐링 기반의 제어 프레임워크로, LLM이 생성한 RTL 코드를 하드웨어 설계 후보군으로 활용합니다.
• 단순 코드 생성을 넘어 기능적 정확성 검증(컴파일, 구조 체크, 시뮬레이션)을 1단계로 거쳐 유효한 디자인만 선별합니다.
• PPA (Power-Performance-Area) 최적화는 이미 기능적으로 검증된 RTL 후보군에 한정하여 진행되어 안정성과 재현성이 높습니다.
• 총 8개의 RTL 벤치마크를 통해 평가되었으며, 기존의 단일 패스(single-pass) LLM 생성 방식보다 우수한 최적화 성능을 입증했습니다.