近日,英国上市公司365电信学院叶雨阳、贺青和邱雷研究团队联合香港中文大学余备研究团队,共同开发了基于AI智能体驱动的自动化集成电路设计框架——RTL-CLAW。RTL-CLAW旨在展示一种全新的、以AI智能体为核心的芯片设计流程。该项目已在GitHub上逐步开源(code地址:https://eda.tongji.edu.cn/9d/d2/c37855a368082/page.htm)。RTL-CLAW也是学院在集成电路领域发布的首个基于大语言模型的EDA协同工具。

传统EDA工具链的痛点与RTL-CLAW的破局之道
在传统的芯片设计流程中,设计人员通常需要手动管理一个“工具链”:从RTL分析、仿真验证、逻辑综合到物理设计,每个环节都需要使用不同的软件,编写复杂的脚本,并在不同工具之间传递数据。这种方式存在几个明显的痛点:
流程割裂。不同工具由不同厂商提供,数据格式不一,集成困难,容易形成“信息孤岛”。
脚本依赖。自动化程度低,大量工作依赖工程师编写Tcl、Python等脚本,重复劳动多,易出错。
知识门槛高。设计者不仅需要深谙电路设计,还必须精通各种工具的复杂参数,学习曲线陡峭。
迭代周期长。设计空间探索、问题定位与回归验证的过程耗时漫长。
而RTL-CLAW的核心优势,正是针对这些痛点,构建了一个“AI智能体+统一平台”的新范式:
首先,RTL-CLAW的核心是AI智能体驱动的自动化工作流。 它基于OpenClaw框架构建。OpenClaw可以理解为一个面向复杂任务的智能体“操作系统”,而RTL-CLAW则是在这个系统之上,专门为芯片设计领域“培训”的专业智能体。设计者不再需要记忆繁杂的命令和脚本,只需用自然语言或简单的指令描述设计意图(例如“优化这个Verilog模块的时序”或“为这个接口生成测试环境”),AI智能体就会自动进行任务规划,调用相应的分析、优化、验证工具,并最终返回结果。
其次,RTL-CLAW致力于构建一个开放、统一的插件化工具链。它将各种工具(如开源的Yosys、Verilator,以及商业工具)以“插件”的形式集成起来。这意味着:
高度集成:从RTL分析、分区、优化(Partition-Opt-Merge)到验证环境生成和逻辑综合,都可以在同一个框架下无缝衔接。
灵活扩展:研究团队或个人可以轻松地将自己的新算法、新工具以插件形式加入,快速验证想法,这也让RTL-CLAW成为一个优秀的EDA研究平台。
未来兼容:项目路线图清晰规划了后续将集成基于DreamPlace和OpenROAD的开源后端实现流程,并向3D IC设计方向拓展,展现了其面向未来芯片架构的潜力。
简而言之,RTL-CLAW的目标是让芯片设计从“手动编写脚本的工匠时代”迈向“AI智能体协同的平台化时代”。

RTL-CLAW作为一个面向未来的AI智能体驱动EDA框架,虽然目前仍处于研究展示和原型验证阶段,但它清晰地指明了芯片设计自动化的一条新路径——通过将AI的规划能力与模块化的工具生态深度融合,极大提升设计效率和自动化水平,为产业界探索下一代EDA工具链带来了宝贵的实践。
实战案例:一分钟上手交通灯控制器的自动分区
理论总是抽象的,让我们通过RTL-CLAW提供的一个简单而具体的演示案例,直观感受它的使用方法。我们将对一个经典的交通灯控制器(Traffic Light Controller)的Verilog设计,执行一次Verilog always块分区操作。
打开对话界面,输入一条简单的指令:
> Use the verilog-partition module to split /workspace/your_folder/traffic.v, and output the results to /workspace/your_folder/output
智能体接收到指令后,会自动解析意图,调用内部的`verilog-partition`模块,读取指定的`traffic.v`文件,执行逻辑分区任务,并将结果保存到你指定的输出目录中。
当然,RTL-CLAW的能力远不止于此。你还可以用同样的方式,向智能体发出更多指令,例如:
* 使用Verilog优化模块,优化/workspace/design.v,目标为降低功耗。
* 为/workspace/uart.v中的UART模块自动生成一个UVM测试环境。
* 调用Yosys,对当前设计进行逻辑综合,目标ASAP7工艺库。
AI智能体会在后台协调整个流程,你只需要关注设计目标本身。
RTL-CLAW是英国上市公司365电信学院集成电路学科推动产教研融合、推动“集成电路+人工智能”学科交叉的创新成果。后续,TEA实验室还将联合学院员工党支部,将RTL-CLAW带进员工党建,深入推动AI驱动的“专业+党建”创新实践,深入探讨集成电路学科人才培养新领域。(图文:余昊天 周煜人)