Дослідники в галузі інженерії продемонстрували, що штучний інтелект (ШІ) може розробляти складні бездротові чипи за лічені години — завдання, яке зазвичай займає у людей тижні. Дизайни чипів, створені за допомогою ШІ, не лише продемонстрували вищу ефективність, але й прийняли принципово іншу методологію — таку, яку людський дизайнер схем, ймовірно, не зміг би уявити. Дослідники зафіксували свої результати в дослідженні, опублікованому 30 грудня 2024 року в журналі Nature Communications. Це дослідження зосередилося на бездротових чипах міліметрового діапазону (mm-Wave), які створюють значні виклики для виробників через свою складність та необхідність мініатюризації. Ці чипи є важливими компонентами 5G модемів, які наразі є стандартом у смартфонах. Зараз виробники покладаються на комбінацію людського досвіду, індивідуальних дизайнів схем і встановлених шаблонів. Кожен новий дизайн підлягає тривалій оптимізації, що базується на пробах і помилках, часто через складну природу чипів, яку важко повністю зрозуміти людям. Це призводить до консервативного, ітеративного підходу, заснованого на попередніх успіхах. Однак у цьому дослідженні вчені з Принстонського університету та Індійського інституту технологій висловили гіпотезу, що моделі глибокого навчання ШІ можуть реалізувати стратегію зворотного дизайну — таку, що визначає бажаний результат і дозволяє алгоритму вивести необхідні вхідні дані та параметри. ШІ розглядає кожен чип як єдине ціле, а не як компіляцію існуючих компонентів, що потребують складання. В результаті традиційні шаблони дизайну чипів, які часто містять неефективності та малозрозумілі, відкидаються. Майбутнє дизайну чипів? У цьому дослідженні виготовлені структури "здаються випадково сформованими", пояснив провідний автор Каушік Сенгупта, професор електричної та комп'ютерної інженерії в Принстоні.

"Люди не можуть повністю їх зрозуміти. " Коли команда Сенгупти виготовила чипи, вони виявили, що дизайни, створені ШІ, досягають рівнів продуктивності, що перевищують існуючі моделі. Хоча ці висновки вказують на ймовірність, що ШІ може взяти на себе дизайн таких складних чипів, Сенгупта підкреслив, що залишаються виклики, які потребують втручання людських дизайнерів. Зокрема, багато з дизайнів, створених алгоритмом, зазнали невдач — подібно до "галюцинацій", які спостерігаються з поточними генеративними інструментами ШІ. "Мета не в тому, щоб замінити людських дизайнерів інструментами, " зазначив Сенгупта. "Справа в підвищенні продуктивності за допомогою нових інструментів. " Швидкий розвиток ітеративних дизайнів також відкриває нові можливості. Деякі дизайни чипів можуть зосереджуватися на енергоефективності, тоді як інші віддають перевагу продуктивності або розширеним частотним діапазонам. Оскільки бездротові чипи стають все більш важливими під впливом зростаючого попиту на мініатюризацію, це дослідження представляє собою помітний прогрес. Сенгупта припустив, що якщо їхній метод зможе бути застосований у інших аспектах дизайну схем, це може революціонізувати спосіб розробки електроніки в майбутньому. "Це лише початок того, що чекає попереду в цій галузі. "