Inženýrští výzkumníci ukázali, že umělá inteligence (UI) může navrhovat složité bezdrátové čipy během několika hodin – úkol, který by obvykle trval lidem týdny. Návrhy čipů generované UI nejen prokázaly vyšší efektivitu, ale také zavedly zásadně odlišnou metodologii – takovou, kterou by lidský návrhář obvodů pravděpodobně nevymyslel. Výzkumníci své výsledky zdokumentovali ve studii publikované 30. prosince 2024 v časopise Nature Communications. Tento výzkum se soustředil na bezdrátové čipy v milimetrových vlnách (mm-Wave), které představují významné výzvy pro výrobce kvůli své složitosti a potřebě miniaturizace. Tyto čipy jsou nezbytnými komponenty 5G modemů, které jsou nyní standardem ve smartphonech. V současné době výrobci spoléhají na kombinaci lidské odbornosti, vlastních návrhů obvodů a zavedených šablon. Každý nový návrh je pak podroben dlouhému procesu optimalizace, který se spoléhá na pokusy a omyly, často kvůli složité povaze čipů, kterou lidé těžko plně chápou. To vede k opatrnému, iterativnímu přístupu založenému na předchozích úspěších. V této studii však výzkumníci z Princeton Engineering a Indického institutu technologie hypotetizovali, že modely UI s hlubokým učením by mohly aplikovat strategii inverzního designu – takovou, která definuje požadovaný výsledek a umožňuje algoritmu dedukovat potřebné vstupy a parametry. UI pohlíží na každý čip jako na soudržnou jednotku místo na soubor existujících komponentů, které je třeba sestavit. V důsledku toho jsou tradiční šablony pro návrh čipů, které často obsahují neefektivnosti a jsou špatně pochopeny, zrušeny. Budoucnost návrhu čipů? V této studii generované struktury "vypadají náhodně tvarované, " vysvětlil hlavní autor Kaushik Sengupta, profesor elektrotechniky a počítačového inženýrství na Princetonu.

"Lidé je nemohou plně pochopit. " Když tým Sengupta vyráběl čipy, zjistil, že návrhy generované UI dosáhly úrovní výkonu překračujících stávající modely. Ačkoli tyto výsledky naznačují, že UI by mohla potenciálně převzít návrh tak složitých čipů, Sengupta zdůraznil, že výzvy přetrvávají a vyžadují zásah lidských návrhářů. Konkrétně mnohé z algoritmem produkovaných návrhů narazily na selhání – podobná "halucinacím, " které jsou viditelné u současných generativních nástrojů AI. "Cílem není nahradit lidské návrháře nástroji, " poznamenal Sengupta. "Jde o zvýšení produktivity prostřednictvím nových nástrojů. " Rychlý vývoj iterativních návrhů také otevírá nové možnosti. Některé návrhy čipů se mohou zaměřit na energetickou efektivitu, zatímco jiné dávají přednost výkonu nebo rozšířeným frekvenčním rozsahům. Jak bezdrátové čipy nabývají na čím dál tím větším významu, poháněné rostoucí poptávkou po miniaturizaci, tento výzkum představuje významný pokrok. Sengupta naznačil, že pokud by jejich metoda mohla být aplikována na další aspekty návrhu obvodů, mohla by revolučně změnit způsob, jakým jsou elektronika vyvíjeny v budoucnu. "To je jen začátek toho, co nás čeká v této oblasti. "