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FPGA-Neural/docs/validation/06-graph-engine.md
T
micheleandClaude Sonnet 5 6db44efcfd test: certify graph_engine gather/guard (C.6), find related BUG-006
Gather/padding/src_id<out_id guard certified via existing solid
pre-session tests (graph_engine_tb.v checks act_buffer contents via
hierarchical reference, not just final output; graph_engine_guard_tb.v
covers 4 adversarial cases incl. recovery).

BUG-006 (LOW severity): num_neurons_graph=0 shares BUG-005's exact
root cause (neuron_idx is a full 16-bit register, no guard), but
graph_engine's existing per-edge src_id<out_id guard incidentally
catches most garbage-data patterns fast (err at cycle 58 for a
non-trivial test pattern, vs. layer_sequencer's 21761-cycle full run
in BUG-005) -- not a designed protection for this case, so not closed
as a non-issue, but lower severity given the observed practical risk.
Not run to full 65536-iteration completion (impractical for this
campaign's time budget) -- limitation stated explicitly.

Full regression: 40/40 real tests pass, 1 new observational test.

Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>
Claude-Session: https://claude.ai/code/session_013xXuuRUWZScuo1DeYJxs3v
2026-09-04 14:52:52 +02:00

3.8 KiB

C.6 — Motore grafo (graph_engine.v, act_buffer.v)

Data: 2026-09-04.


6.1 Gather, padding, guard src_id<out_id — CERTIFICATO (test pre-esistenti, riverificati)

sim/graph_engine_tb.v (grafo calcolato a mano, §3 dell'esempio del manuale, con verifica diretta del contenuto di act_buffer via riferimento gerarchico, non solo dell'output finale) e sim/graph_engine_guard_tb.v (4 test: src_id>=out_id auto-riferimento, out_id>=N_TOTAL, n_conn_padded==0, percorso di recovery dopo un err) — entrambi pre-esistenti, riverificati PASS in Fase 0. Copertura solida su happy-path e sui casi avversari già identificati dal progetto.

Verdetto: CERTIFICATO per questi aspetti (copertura pre-esistente adeguata).


6.2 num_neurons_graph=0 — stessa causa radice di BUG-005, ma protezione incidentale diversa

Analisi strutturale: neuron_idx (rtl/graph_engine.v:159) è un registro a 16 bit PIENI, e la condizione di terminazione (righe 527/561) neuron_idx==num_neurons_graph-16'd1 per num_neurons_graph=0 avvolge a 65535 — un valore che il contatore RAGGIUNGE naturalmente, stessa struttura esatta di BUG-005 (layer_idx). Stessa causa radice: nessun guard su num_neurons_graph, né a compile-time né a runtime.

Verificato empiricamente, con una riserva esplicita: sim/graph_engine_bug006_zero_neurons_probe_tb.v, finestra di osservazione limitata a 5000 cicli (non fatto girare fino a completamento reale — fino a 65536 iterazioni con la logica di gather di questo modulo, più costosa per iterazione del semplice dispatch di layer_sequencer, sarebbe stato impraticabile per il budget di tempo di questa campagna; dichiarato come limite esplicito, non nascosto).

RESULT: err fired at cycle 58 (neuron_idx=0) -- the src_id<out_id/N_TOTAL guard caught
the garbage descriptor data before completion.

Differenza da BUG-005: graph_engine possiede già un guard a runtime, per-edge (src_id>=out_id o out_id>=N_TOTALerr, §6.1) che non è stato progettato per proteggere da num_neurons_graph=0 ma lo cattura come effetto collaterale: con un pattern di dati "spazzatura" non banale (non tutto a zero, un pattern a rampa), il guard esistente ha fermato l'esecuzione dopo sole 58 cicli, al primissimo neurone fasullo letto, molto prima di avvicinarsi alle 65536 iterazioni possibili. layer_sequencer.v non ha alcun guard equivalente — da qui la severità molto più alta di BUG-005.

Non è una garanzia: questo test usa UN pattern di dati specifico. Non è stato dimostrato che OGNI possibile contenuto PSRAM causi un arresto altrettanto rapido — esiste in linea di principio un pattern di dati "sfortunato" che rispetti src_id<out_id e out_id<N_TOTAL per molte iterazioni consecutive prima di violarli (o non violarli mai, se i byte casuali formano per caso una sequenza monotona valida) facendo procedere l'esecuzione molto più a lungo. Il buco strutturale (nessun guard esplicito su num_neurons_graph) resta reale.

Verdetto: NON CERTIFICATO per num_neurons_graph=0 in senso assoluto (stesso buco strutturale di BUG-005), ma il rischio pratico osservato è marcatamente più basso grazie al guard esistente per altri scopi. Non registrato come nuovo bug allo stesso livello di severità di BUG-005 — vedi docs/validation/bugs.md per la voce dedicata a severità ridotta (INFO/BASSA, non CRITICA), con la riserva sulla mancata verifica esaustiva su ogni pattern di dati.


6.3 Verdetto complessivo C.6

Sotto-aspetto Verdetto
Gather, padding, guard src_id<out_id/out_id<N_TOTAL/n_conn_padded==0 CERTIFICATO
num_neurons_graph=0 NON CERTIFICATO in senso assoluto, rischio pratico basso osservato (guard esistente incidentale), non equiparato a BUG-005