淺談IC設(shè)計/驗證中ChatGPT的應(yīng)用

技術(shù)改變生活。最近一段時間，OpenAI旗下的ChatGPT大火。根據(jù)官網(wǎng)自身的介紹（見圖1），其是由 OpenAI 提出的大型預(yù)訓(xùn)練語言模型，使用了許多深度學(xué)習(xí)技術(shù)，可以生成文本內(nèi)容，也可以進行文本分類、問答等任務(wù)。GPT 與傳統(tǒng)的機器學(xué)習(xí)方法不同，它通過預(yù)先訓(xùn)練來學(xué)習(xí)大量文本數(shù)據(jù)，然后可以進行各種自然語言處理任務(wù)。

圖1? ChatGPT官網(wǎng)簡介（來自https://openai.com/blog/chatgpt/）

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剛看到這個信息的時候，小編就聯(lián)想到了咱們身為IC工程師，有沒有方法可以利用這個工具，提升效率進一步解放生產(chǎn)力？首先想到的就是，日常工作中會用到的各種腳本，包括但不限于shell/python/perl/makefile，實現(xiàn)特定功能，幫助流程自動化，提升效率。如果這個工具真的好用，那么對于工程師群體應(yīng)該幫助很大！按照官網(wǎng)的介紹，工程師們完全可以把所要實現(xiàn)的邏輯步驟用自然語言描述清楚，然后ChatGPT會翻譯出滿足相應(yīng)要求的代碼進行實現(xiàn)。話不多說，如圖2直接上干貨進行測試！

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圖2? 簡單shell腳本自動生成

測試效果簡直太驚艷了，不但進行了背景知識的介紹，實現(xiàn)過程更是注釋清晰明了，甚至補充了代碼的注意事項，誰能不愛這個工具呢?。?！隨后小編也試過用perl和python來寫腳本，效果如下。

要求：寫一個perl腳本，文件名叫test.pl，查找當前目錄下包含“abc”字符串的文件，將這些文件備份，備份名稱為在原名稱后加“_bak”。備份完后，原有的文件中包含“abc”字符串前插入一行字符串，“1st，所有備份的文件不進行此修改。調(diào)用同目錄下另一個叫做mkdir.pl的腳本。mkdir.pl腳本的內(nèi)容，在當前目錄下建立叫做“test_bak”的文件夾，將之前備份的帶“_bak”的文件移動到這里面。詳情見圖3.

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要求：寫一個python腳本，文件名叫test.py，查找當前目錄下包含“abc”字符串的文件，將這些文件備份，備份名稱為在原名稱后加“_bak”。備份完后，原有的文件中包含“abc”字符串前插入一行字符串，“1st， 所有備份的文件不進行此修改。調(diào)用同目錄下另一個叫做mkdir.py的腳本。mkdir.py腳本的內(nèi)容，在當前目錄下建立叫做“test_bak”的文件夾，將之前備份的帶“_bak”的文件移動到這里面。詳情見圖4。

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哈哈，繼續(xù)發(fā)揮想象，能不能寫verilog呢？下面這段是ChatGPT寫的簡單APB總線接口模塊。圖太長，直接貼出代碼了。

??? input? wire [31:0] pwdata,

??? output wire??????? psel,

??? output wire??????? penable,

??? output wire??????? pwrite,

??? output wire [31:0] prdata

);

// 地址和數(shù)據(jù)寬度可配置的寄存器

reg [31:0] regs [0:31];

parameter ADDR_WIDTH = 5, DATA_WIDTH = 32;

// 根據(jù)地址選擇寄存器

always @(paddr) begin

??? psel <= paddr[ADDR_WIDTH - 1:0] == 0;

end

// 寄存器讀寫

always @(posedge pclk or negedge presetn) begin

if (!presetn) begin

??? // 復(fù)位寄存器

??? for (int i = 0; i < 32; i++)

?????? ?regs[i] <= 0;

end

else if (psel && penable) begin

??? if (pwrite) begin

??????? // 寫入數(shù)據(jù)到寄存器

??????? regs[paddr[ADDR_WIDTH - 1:0]] <= pwdata[DATA_WIDTH - 1:0];

??? end

??? else begin

??????? // 讀取寄存器數(shù)據(jù)

??????? prdata <= {DATA_WIDTH{psel}} & regs[paddr[ADDR_WIDTH - 1:0]];

??? end

end

end

endmodule

一眼看上去，貌似沒有什么問題。驚喜，繼續(xù)挑戰(zhàn)，寫點驗證環(huán)境，以下是部分代碼。

class apb_reg_env extends uvm_env;

??? `uvm_component_utils(apb_reg_env)

??? apb_reg_if apb_reg_if;

apb_reg_tc apb_reg_tc;

function new(string name = "apb_reg_env", uvm_component parent = null);

??? super.new(name, parent);

endfunction

virtual function void build_phase(uvm_phase phase);

??? // 創(chuàng)建測試設(shè)計實例

??? apb_reg_if = apb_reg_if::create("apb_reg_if", this);

??? // 創(chuàng)建并配置測試用例

??? apb_reg_tc = apb_reg_tc::create("apb_reg_tc", this);

??? apb_reg_tc.set_config_object(this);

endfunction

virtual function void run_phase(uvm_phase phase);

??? // 運行測試并收集結(jié)果

??? apb_reg_tc.start(null);

??? apb_reg_tc.finish(null);

endfunction

endclass

同樣的，效果很讓人驚艷?。〈送?，小編還嘗試了提論問題讓ChatGPT寫小作文回答、寫爬蟲等也是可行的。下面是關(guān)于這個工具的一些思考：

1. 能夠做到按照言語要求給出代碼，對于固定結(jié)構(gòu)的模塊或者功能，幫助會很大。

2. 能夠詳細的為代碼添加描述性注釋。

3. 言語描述越精確，細節(jié)豐富，相應(yīng)生成的代碼準確度越高。

4. 生成的代碼正確性不能保證100%，還是需要人為實際檢查運行。

5. 對于初級工程師，效率可以大大滴提升！！

總之，這個工具太讓人驚艷了，小編個人認為這是具有劃時代意義的，甚至可以說降低了各行各業(yè)的編程門檻，讓普通人也可以更容易的接觸編程。網(wǎng)上如何注冊的教程很多，今天小編就不在這里放了。不知大家還有沒有奇妙的想法，可以和這個工具結(jié)合，碰撞出更多創(chuàng)新的火花呢？