杨叶倩博士在RISC-V固件领域取得多项重大成果

在山东大学智能创新研究院戴鸿君教授指导下,博士生杨叶倩在RISC-V固件形式化验证方向取得系统性突破,相关成果发表于IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits & Systems (TCAD)Journal of Systems Architecture (JSA)”、“计算机研究与发展权威期刊国际会议。

SBI固件是开源RISC-V体系结构中连接硬件与操作系统的关键接口,其启动过程的正确性直接影响系统安全。然而,主流SBI固件长期依赖测试、缺乏严格数学保证为解决该问题,杨叶倩博士提出定理证明驱动的分层形式化验证框架,研发经形式化验证的SBI固件SeSBI,并对启动流程、定时器等关键功能进行验证,成果发表于《计算机研究与发展》。

在验证过程中,其发现,SBI固件验证过程缺乏系统化组织验证有效性难以量化评估为解决上述问题,其进一步提出由抽象状态证明、可执行契约和数据表示检查组成的三层验证工作流,结合真实缺陷分析与受控变异实验,评估了该方法的缺陷检测能力,成果发表于《Journal of Systems Architecture》。

后续研究聚焦于RAS固件形式化验证,以保障AI推理服务的可靠性。为解决RAS固件层中可能出现的错误丢失、重复、优先级反转和跨处理单元干扰等问题,其提出基于抽象模型、Dafny机器证明和C级契约验证的形式化验证框架VERA,并在RISC-V RAS错误处理路径上完成原型实现与验证,成果发表于IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits & Systems

在形式验证工具研究方面,Dafny验证超时缺乏根因信息,导致人工诊断与修复成本高昂。为此,其提出多层诊断工具DafnyDiag。该工具能够通过综合分析源代码、验证日志、Boogie中间表示和SMT查询,辅助识别超时原因并选择修复策略,成果发表于QRS 2026。

围绕固件形式化验证核心技术杨叶倩博士已申请4项发明专利,覆盖半自动验证、多核并发验证、大语言模型辅助证明等方向。代表性专利包括一种针对固件的半自动精化关系验证方法及系统CN120066931B),一种针对RISC-V多核SBI固件的形式验证方法及系统CN202511556868.4)“基于大语言模型的证明搜索与策略生成方法及系统”(2026108286921)

在学术交流方面,其多次参加RISC-V中国峰会并在2025年RISC-V中国峰会以Poster形式展示阶段性成果

同年,在第二届固件技术峰会上作专题报告,重点分享其在RISC-V SBI固件方面的研究成果

综上,杨叶倩博士在RISC-V固件形式化验证领域构建了覆盖启动安全、运行时可靠性、验证工具效率以及多核并发的完整研究体系。其工作成果为RISC-V开源生态的可信计算和AI时代高可靠基础设施的发展提供支撑。