Kandou AI | Quand l’IA révolutionne la vérification des semi-conducteurs

La naissance d’une ruche

L’histoire de Kandou AI débute en 2010 dans le laboratoire ALGO à l’EPFL dirigé par le Dr Amin Shokrollahi. Le défi était simple et pourtant critique : les processeurs deviennent exponentiellement plus rapides, mais le transfert de données entre les puces ne suit pas cette expansion. L’équipe de recherche explore alors une approche novatrice, faire coopérer plusieurs signaux électriques au lieu de traiter chaque câble indépendamment. Cette avancée a donné naissance à la technologie de « Chord™ signaling » et aux « Chordal codes », des solutions conçues pour offrir un débit de données plus élevé, tout en réduisant la consommation d’énergie, le nombre de connexions physiques et l’encombrement sur la puce.

C’est en 2011 que Kandou est cofondée par Amin Shokrollahi en tant que spin-off de l’EPFL. Le nom « Kandou » signifie « ruche » en farsi, la langue maternelle d’Amin. Ce choix reflète la philosophie de l’entreprise : tout comme les abeilles travaillent ensemble pour créer quelque chose de bien plus grand que ce qu’une seule abeille pourrait accomplir, la technologie de Kandou fait coopérer plusieurs signaux formant un système intégré. Le nom représente l’essence de cette philosophie : une coopération intelligente entre des éléments individuels peut créer un système beaucoup plus puissant.

Le frein majeur de la vérification

Malgré le succès de Kandou dans le domaine de la connectivité haut débit, l’entreprise est confrontée à un défi universel dans le développement des semi-conducteurs : celui de la vérification fonctionnelle qui consomme plus de la moitié de l’effort d’ingénierie d’un projet. La traduction de spécifications complexes en assertions SystemVerilog (SVA) reste largement manuelle, nécessitant une expertise rare et créant des risques d’erreurs, de découverte tardive de bugs, rallongeant le temps nécessaire à l’entrée sur le marché.

Les outils existants d’automatisation de la conception électronique (EDA) peuvent vérifier les propriétés une fois qu’elles sont rédigées, mais ils ne peuvent pas automatiquement comprendre des spécifications complexes et en déduire les assertions requises. C’est pour combler cette lacune que Kandou a cherché une expertise au-delà de la vérification conventionnelle des semi-conducteurs, menant à une collaboration avec le groupe de l’IDIAP Neuro-symbolic AI, qui apporte une expertise de pointe en matière de grands modèles de langage, de raisonnement symbolique, d’auto-formalisation et d’optimisation des solveurs par les LLM.

Le projet SPECTRA

Le projet SPECTRA, financé par Innosuisse, combine l’expertise de Kandou en matière de semi-conducteurs avec les recherches de l’IDIAP pour transformer automatiquement les spécifications techniques, y compris le langage naturel, les tableaux et les diagrammes, en propriétés de vérification formelle telles que les assertions SystemVerilog.

L’innovation clé réside dans une architecture neuro-symbolique multi-agents, plutôt que de s’appuyer uniquement sur un grand modèle de langage. Des agents IA spécialisés interprètent les spécifications, identifient les ambiguïtés et les limites des conditions, génèrent des assertions et interagissent avec des outils de simulation et de vérification formelle. Les assertions candidates sont automatiquement vérifiées, les erreurs et les contre-exemples étant renvoyés à l’IA pour une correction itérative. Cela crée une boucle entre l’IA générative et la vérification formelle rigoureuse. L’objectif n’est pas simplement de générer du code plausible, mais de produire des assertions qui sont formellement vérifiées, traçables jusqu’à la spécification originale et compréhensibles par les ingénieur·es, réduisant ainsi l’effort manuel tout en améliorant la couverture de vérification, la cohérence et la qualité du produit.

Le mentorat d’Alliance, un partenariat stratégique

Kandou a découvert Alliance grâce à l’IDIAP. Lors de la préparation du dossier Innosuisse pour l’appel projets pour les PME, l’équipe a contacté Robert van Kommer, mentor en innovation d’Alliance pour les domaines ICT et IA, relativement proche de la date limite de soumission. Robert van Kommer a rapidement accepté de soutenir l’équipe. Il a d’abord examiné les sections clés du dossier – Solution, Création de valeur et Risques – donnant de précieux retours que l’équipe a intégrés avant de télécharger la proposition mise à jour via la plateforme Innolink. Il a ensuite procédé à une seconde révision sur Innolink, identifiant d’autres axes d’amélioration et certains problèmes potentiels, et offrant des suggestions pratiques pour les résoudre avant la soumission.