A mérnöki kutatók kimutatták, hogy a mesterséges intelligencia (MI) összetett vezeték nélküli chipeket tervezhet néhány óra alatt – olyan feladat, amely általában hetekig tart az emberek számára. Az MI által generált chiptervek nemcsak nagyobb hatékonyságot mutattak, hanem alapvetően eltérő módszertant is alkalmaztak – olyat, amit egy emberi áramkattervező valószínűleg nem képzelne el. A kutatók eredményeiket egy 2024. december 30-án a Nature Communications folyóiratban közzétett tanulmányban dokumentálták. Ez a kutatás a milliméterhullámú (mm-Wave) vezeték nélküli chipekre összpontosított, amelyek jelentős kihívásokat jelentenek a gyártók számára összetettségük és miniaturizálási igényük miatt. Ezek a chipek alapvető alkatrészei az 5G modemeknek, amelyek mostanra már sztenderdek az okostelefonokban. Jelenleg a gyártók az emberi szakértelem, a testreszabott áramkattervek és a bevett sablonok kombinációjára támaszkodnak. Minden új tervezést egy hosszadalmas optimalizálási folyamatnak vetnek alá, amely a próba és hiba módszerére épít, gyakran a chipek bonyolult természete miatt, ami megnehezíti az emberek számára a teljes megértést. Ez egy konzervatív, iteratív megközelítést eredményez, amely a korábbi sikerekre alapoz. A kutatás során azonban a Princeton Engineering és az Indian Institute of Technology kutatói azt feltételezték, hogy a mélytanulásos MI modellek alkalmazhatják az inverz tervezési stratégiát - amely meghatározza a kívánt eredményt, és lehetővé teszi az algoritmus számára, hogy dedukálja a szükséges bemeneteket és paramétereket. Az MI minden chipet koherens egységként kezel, nem csupán a meglévő alkatrészek összegyűjtéseként. Ennek következtében a hagyományos chiptervezési sablonokat, amelyek gyakran tartalmaznak hatékonysági hiányosságokat és rosszul érthetőek, elvetik. A chiptervezés jövője? A tanulmányban a generált struktúrák "véletlenszerűen formáltnak" tűnnek - magyarázta a fő szerző, Kaushik Sengupta, a princetoni villamosmérnöki és számítástechnikai professzor.

"Az emberek nem tudják teljesen megérteni őket. " Amikor Sengupta csapata legyártotta a chipeket, felfedezték, hogy az MI által generált tervek olyan teljesítményszintet értek el, amely meghaladta a meglévő modellekét. Bár ezek az eredmények azt jelzik, hogy az MI potenciálisan átveheti az ilyen összetett chipek tervezését, Sengupta hangsúlyozta, hogy továbbra is kihívásokkal kell szembenézni, ami emberi tervezők beavatkozását igényli. Kifejezetten sok algoritmus által előállított terv hibákat tapasztalt - hasonlóan a jelenlegi generatív MI eszközöknél tapasztalt "hallucinációkhoz". "A cél nem az, hogy az emberi tervezőket eszközökkel helyettesítsük, " jegyezte meg Sengupta. "A cél a termelékenység növelése új eszközök révén. " Az iteratív tervezések gyors fejlődése új lehetőségeket is megnyit. Egyes chiptervek az energiahatékonyságra összpontosíthatnak, míg mások a teljesítményt vagy a kibővített frekvencia tartományokat priorizálják. Mivel a vezeték nélküli chipek egyre jelentősebbé válnak, köszönhetően a miniaturizálás iránti növekvő igénynek, ez a kutatás jelentős előrelépést képvisel. Sengupta azt javasolta, hogy ha módszerük más áramkattervezési területeken is alkalmazható, az forradalmasíthatja az elektronikai fejlesztéseket a jövőben. "Ez csupán a kezdet annak, ami előttünk áll ezen a területen. "