Dưới cơn sốt AI do ChatGPT khởi xướng, ngày càng có nhiều người bắt đầu thấy được sức mạnh của AI ngày nay: lập bản đồ AI, viết bài AI, mã hóa AI, dự đoán cấu trúc hệ protein hoàn chỉnh của con người, tốc độ khám phá AI tăng 70%. Thuật toán sắp xếp mới cho...
Giờ đây, khi AI dường như “toàn năng”, nhiều người đã đặt câu hỏi: “Liệu AI có thể thực sự làm công việc thiết kế như con người?” AI đúng là rất xuất sắc trong việc dự đoán cấu trúc protein và tạo mã, nhưng về mặt thiết kế, không gian tìm kiếm của AI nói chung là mối quan hệ nhỏ.
Để khám phá giới hạn của khả năng thiết kế AI, các tổ chức như Viện Công nghệ Máy tính của Viện Khoa học Trung Quốc gần đây đã tập trung vào thiết kế chip, bởi vì "nó là bộ não của máy tính và là một trong những thiết bị phức tạp nhất trong thế giới". thế giới do con người thiết kế."
Do đó, dữ liệu cuối cùng thật bất ngờ: Viện Công nghệ Máy tính của Viện Khoa học Trung Quốc và các tổ chức khác đã sử dụng công nghệ AI để thiết kế chip CPU "Khai sáng số 1" đầu tiên trên thế giới mà không cần sự can thiệp của con người và được tạo hoàn toàn tự động - toàn bộ quá trình đào tạo mất chưa đến 5 giờ và kiểm tra xác minh chính xác Giới tính có thể đạt >99,999999999%!
Hãy để AI thiết kế CPU cấp công nghiệp mà không cần sự can thiệp của con người
Theo bài báo liên quan "Đẩy các giới hạn của thiết kế máy: Thiết kế CPU tự động với AI" (Pushing the Limits of Machine Design: Automated CPU Design with AI), mục đích của nghiên cứu này là: cung cấp cho máy khả năng thiết kế độc lập CPU, để khám phá ranh giới của thiết kế máy.
"Nếu một cỗ máy có thể thiết kế CPU cấp công nghiệp mà không cần sự can thiệp của con người, nó sẽ không chỉ cải thiện đáng kể hiệu quả thiết kế mà còn đẩy giới hạn của thiết kế máy lên mức gần với hiệu suất của con người, từ đó thúc đẩy cuộc cách mạng của ngành công nghiệp bán dẫn." Bài báo cũng nêu rõ thêm: “Khả năng tự thiết kế máy móc, tự thiết kế, có thể đóng vai trò là bước cơ bản trong việc xây dựng máy móc tự phát triển”.
Với định hướng cơ bản là tự động hóa thiết kế CPU mà không cần lập trình thủ công, nhóm nghiên cứu đã quyết định sử dụng công nghệ AI để tự động tạo ra thiết kế CPU trực tiếp từ “đầu vào-đầu ra (IO)”, mà không cần kỹ sư con người đưa ra bất kỳ thao tác thủ công nào. mã hoặc mô tả ngôn ngữ tự nhiên.
Nói một cách đơn giản, thiết kế CPU truyền thống đòi hỏi rất nhiều nhân lực, bao gồm viết mã, thiết kế logic mạch, xác minh và tối ưu hóa chức năng, v.v. Tuy nhiên, bằng cách chuyển bài toán thiết kế tự động CPU thành "bài toán tạo logic mạch đáp ứng thông số kỹ thuật đầu vào-đầu ra", chỉ cần các trường hợp thử nghiệm để trực tiếp tạo ra logic mạch đáp ứng yêu cầu - điều này làm cho quy trình thiết kế CPU truyền thống cực kỳ tốn thời gian Cả "thiết kế logic " và "liên kết xác minh" đã bị bỏ qua.
Quá trình học CPU, biểu diễn logic mạch và quá trình học chi tiết
Nếu bạn muốn bắt đầu quá trình thiết kế CPU tự động như vậy một cách suôn sẻ, bạn cần huấn luyện AI trước, bao gồm việc quan sát một loạt các đầu vào và đầu ra của CPU. quan sát đầu ra, không chính thức. mã chương trình".
Từ các đầu vào và đầu ra này, các nhà nghiên cứu đã tạo ra thuật toán Sơ đồ suy đoán nhị phân BSD (BSD) và tận dụng các nguyên tắc của các phần mở rộng dựa trên Monte Carlo và các hàm Boolean để cải thiện đáng kể hiệu suất của các thiết kế CPU dựa trên AI, tăng độ chính xác và hiệu quả.
Có thể so sánh với dòng Intel 486
Thông qua quá trình xem xét kỹ lưỡng từng bước ở trên, quy trình thiết kế AI tự động cho CPU đã được hình thành: 4 triệu cổng logic được tạo ra chỉ trong 5 giờ và chip CPU hoàn toàn tự động đầu tiên trên thế giới không có sự can thiệp thủ công đã ra đời—Qimeng số 1 .
Bố cục chip của Qimen 1
Theo bài báo, Khai sáng số 1 dựa trên kiến trúc RISC-V 32 bit, áp dụng quy trình 65nm, tần số có thể đạt tới 300 MHz và có thể chạy hệ điều hành Linux. Theo báo cáo phương tiện truyền thông, Qimeng-1 lớn hơn 4.000 lần so với quy mô mạch có thể được thiết kế bởi GPT-4 ở giai đoạn hiện tại.
Bảng mạch in chứa chip Enlightenment 1 để đánh giá chức năng và hiệu suất
Hơn nữa, trong điểm chuẩn của Drystone, Enlightenment 1 không chỉ hoạt động tốt như CPU dòng Intel 486 do con người thiết kế, nó còn nhanh hơn một chút so với Acorn Archimedes A3010.
Điều đáng nói hơn là chu kỳ thiết kế của CPU 32-bit RISC-V hoàn toàn do AI thiết kế này nhanh hơn gần 1.000 lần so với chu kỳ thiết kế của một nhóm con người hoàn thành một thiết kế CPU tương tự và độ chính xác của kiểm tra xác minh có thể đạt tới >99,999999999% .
Tuy nhiên, một số người có thể không quan tâm đến chiếc Enlightenment 1 do AI thiết kế này, bởi xét cho cùng, CPU Intel 486 series (Intel 80486SX) với hiệu năng tương đương đã là một "con chip cũ" ra đời từ những năm 1991 của thế kỷ trước. Nhưng các nhà nghiên cứu vẫn rất tự hào về sự phát triển của Khai sáng 1: trong suốt quá trình thiết kế tự động hóa AI, họ đã tạo ra thuật toán BSD và thậm chí còn độc lập phát hiện ra kiến trúc von Neumann (bộ nhớ hướng dẫn chương trình và bộ nhớ dữ liệu được kết hợp trong máy tính- thiết kế cấu trúc khái niệm với nhau).
**CPU do AI tạo ra hoàn toàn có thể vượt trội so với con người? **
Công bằng mà nói, với tư cách là con chip đầu tiên trên thế giới do AI tự động tạo ra, hiệu suất và quy mô của Khai sáng số 1 không thể so sánh với CPU phổ thông hàng đầu hiện nay, nhưng như đã nói ở đầu bài báo, bản thân thử nghiệm này không dành cho phát triển chip hiệu suất cao, mà là "khám phá ranh giới của thiết kế máy".
Hãy để AI xây dựng CPU RISC-V mới từ đầu, ý nghĩa thực sự đằng sau nó là nghiên cứu xem liệu AI có thể được sử dụng để giảm chu trình thiết kế và tối ưu hóa của ngành công nghiệp bán dẫn hiện có trong tương lai hay không.
Từ quan điểm này, thí nghiệm do Viện Công nghệ Máy tính thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và các tổ chức khác tiến hành đã đưa ra một kết luận sơ bộ: So với CPU do con người truyền thống thiết kế, chu kỳ phát triển của Khai sáng số 1 đã được rút ngắn bởi gần 1000 lần, bởi vì Quá trình xác minh và lập trình thủ công tốn thời gian trong quy trình thiết kế CPU truyền thống hoàn toàn bị bỏ qua.
"Phương pháp của chúng tôi thay đổi quy trình thiết kế CPU truyền thống và có tiềm năng cách mạng hóa ngành công nghiệp bán dẫn". khả năng, phương pháp này cũng phát hiện ra rằng kiến trúc von Neumann của tri thức con người có nhiều khả năng mang lại sự tối ưu hóa kiến trúc tích cực (hoặc thậm chí chưa biết) trong tương lai, điều này làm sáng tỏ việc xây dựng một cỗ máy tự phát triển mà cuối cùng sẽ đánh bại các CPU mới nhất do con người thiết kế .”
Điều đó có nghĩa là, các nhà nghiên cứu tin rằng trong tương lai, thông qua việc lặp đi lặp lại liên tục các phương pháp thiết kế chip AI, các CPU do AI tạo ra hoàn toàn có thể đạt hoặc thậm chí vượt qua các CPU do con người thiết kế. Vậy bạn nghĩ sao về nhận định này?
Liên kết tham khảo:
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Chỉ trong 5 giờ, nhóm Trung Quốc đã ra mắt CPU thiết kế hoàn toàn tự động AI "đầu tiên trên thế giới", với hiệu năng ngang ngửa Intel 486!
Tổ chức | Trịnh Lệ Viên
Liệt kê | CSDN (ID: CSDNnews)
Dưới cơn sốt AI do ChatGPT khởi xướng, ngày càng có nhiều người bắt đầu thấy được sức mạnh của AI ngày nay: lập bản đồ AI, viết bài AI, mã hóa AI, dự đoán cấu trúc hệ protein hoàn chỉnh của con người, tốc độ khám phá AI tăng 70%. Thuật toán sắp xếp mới cho...
Giờ đây, khi AI dường như “toàn năng”, nhiều người đã đặt câu hỏi: “Liệu AI có thể thực sự làm công việc thiết kế như con người?” AI đúng là rất xuất sắc trong việc dự đoán cấu trúc protein và tạo mã, nhưng về mặt thiết kế, không gian tìm kiếm của AI nói chung là mối quan hệ nhỏ.
Để khám phá giới hạn của khả năng thiết kế AI, các tổ chức như Viện Công nghệ Máy tính của Viện Khoa học Trung Quốc gần đây đã tập trung vào thiết kế chip, bởi vì "nó là bộ não của máy tính và là một trong những thiết bị phức tạp nhất trong thế giới". thế giới do con người thiết kế."
Do đó, dữ liệu cuối cùng thật bất ngờ: Viện Công nghệ Máy tính của Viện Khoa học Trung Quốc và các tổ chức khác đã sử dụng công nghệ AI để thiết kế chip CPU "Khai sáng số 1" đầu tiên trên thế giới mà không cần sự can thiệp của con người và được tạo hoàn toàn tự động - toàn bộ quá trình đào tạo mất chưa đến 5 giờ và kiểm tra xác minh chính xác Giới tính có thể đạt >99,999999999%!
Hãy để AI thiết kế CPU cấp công nghiệp mà không cần sự can thiệp của con người
Theo bài báo liên quan "Đẩy các giới hạn của thiết kế máy: Thiết kế CPU tự động với AI" (Pushing the Limits of Machine Design: Automated CPU Design with AI), mục đích của nghiên cứu này là: cung cấp cho máy khả năng thiết kế độc lập CPU, để khám phá ranh giới của thiết kế máy.
"Nếu một cỗ máy có thể thiết kế CPU cấp công nghiệp mà không cần sự can thiệp của con người, nó sẽ không chỉ cải thiện đáng kể hiệu quả thiết kế mà còn đẩy giới hạn của thiết kế máy lên mức gần với hiệu suất của con người, từ đó thúc đẩy cuộc cách mạng của ngành công nghiệp bán dẫn." Bài báo cũng nêu rõ thêm: “Khả năng tự thiết kế máy móc, tự thiết kế, có thể đóng vai trò là bước cơ bản trong việc xây dựng máy móc tự phát triển”.
Với định hướng cơ bản là tự động hóa thiết kế CPU mà không cần lập trình thủ công, nhóm nghiên cứu đã quyết định sử dụng công nghệ AI để tự động tạo ra thiết kế CPU trực tiếp từ “đầu vào-đầu ra (IO)”, mà không cần kỹ sư con người đưa ra bất kỳ thao tác thủ công nào. mã hoặc mô tả ngôn ngữ tự nhiên.
Nói một cách đơn giản, thiết kế CPU truyền thống đòi hỏi rất nhiều nhân lực, bao gồm viết mã, thiết kế logic mạch, xác minh và tối ưu hóa chức năng, v.v. Tuy nhiên, bằng cách chuyển bài toán thiết kế tự động CPU thành "bài toán tạo logic mạch đáp ứng thông số kỹ thuật đầu vào-đầu ra", chỉ cần các trường hợp thử nghiệm để trực tiếp tạo ra logic mạch đáp ứng yêu cầu - điều này làm cho quy trình thiết kế CPU truyền thống cực kỳ tốn thời gian Cả "thiết kế logic " và "liên kết xác minh" đã bị bỏ qua.
Nếu bạn muốn bắt đầu quá trình thiết kế CPU tự động như vậy một cách suôn sẻ, bạn cần huấn luyện AI trước, bao gồm việc quan sát một loạt các đầu vào và đầu ra của CPU. quan sát đầu ra, không chính thức. mã chương trình".
Từ các đầu vào và đầu ra này, các nhà nghiên cứu đã tạo ra thuật toán Sơ đồ suy đoán nhị phân BSD (BSD) và tận dụng các nguyên tắc của các phần mở rộng dựa trên Monte Carlo và các hàm Boolean để cải thiện đáng kể hiệu suất của các thiết kế CPU dựa trên AI, tăng độ chính xác và hiệu quả.
Có thể so sánh với dòng Intel 486
Thông qua quá trình xem xét kỹ lưỡng từng bước ở trên, quy trình thiết kế AI tự động cho CPU đã được hình thành: 4 triệu cổng logic được tạo ra chỉ trong 5 giờ và chip CPU hoàn toàn tự động đầu tiên trên thế giới không có sự can thiệp thủ công đã ra đời—Qimeng số 1 .
Theo bài báo, Khai sáng số 1 dựa trên kiến trúc RISC-V 32 bit, áp dụng quy trình 65nm, tần số có thể đạt tới 300 MHz và có thể chạy hệ điều hành Linux. Theo báo cáo phương tiện truyền thông, Qimeng-1 lớn hơn 4.000 lần so với quy mô mạch có thể được thiết kế bởi GPT-4 ở giai đoạn hiện tại.
Hơn nữa, trong điểm chuẩn của Drystone, Enlightenment 1 không chỉ hoạt động tốt như CPU dòng Intel 486 do con người thiết kế, nó còn nhanh hơn một chút so với Acorn Archimedes A3010.
Tuy nhiên, một số người có thể không quan tâm đến chiếc Enlightenment 1 do AI thiết kế này, bởi xét cho cùng, CPU Intel 486 series (Intel 80486SX) với hiệu năng tương đương đã là một "con chip cũ" ra đời từ những năm 1991 của thế kỷ trước. Nhưng các nhà nghiên cứu vẫn rất tự hào về sự phát triển của Khai sáng 1: trong suốt quá trình thiết kế tự động hóa AI, họ đã tạo ra thuật toán BSD và thậm chí còn độc lập phát hiện ra kiến trúc von Neumann (bộ nhớ hướng dẫn chương trình và bộ nhớ dữ liệu được kết hợp trong máy tính- thiết kế cấu trúc khái niệm với nhau).
**CPU do AI tạo ra hoàn toàn có thể vượt trội so với con người? **
Công bằng mà nói, với tư cách là con chip đầu tiên trên thế giới do AI tự động tạo ra, hiệu suất và quy mô của Khai sáng số 1 không thể so sánh với CPU phổ thông hàng đầu hiện nay, nhưng như đã nói ở đầu bài báo, bản thân thử nghiệm này không dành cho phát triển chip hiệu suất cao, mà là "khám phá ranh giới của thiết kế máy".
Hãy để AI xây dựng CPU RISC-V mới từ đầu, ý nghĩa thực sự đằng sau nó là nghiên cứu xem liệu AI có thể được sử dụng để giảm chu trình thiết kế và tối ưu hóa của ngành công nghiệp bán dẫn hiện có trong tương lai hay không.
Từ quan điểm này, thí nghiệm do Viện Công nghệ Máy tính thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và các tổ chức khác tiến hành đã đưa ra một kết luận sơ bộ: So với CPU do con người truyền thống thiết kế, chu kỳ phát triển của Khai sáng số 1 đã được rút ngắn bởi gần 1000 lần, bởi vì Quá trình xác minh và lập trình thủ công tốn thời gian trong quy trình thiết kế CPU truyền thống hoàn toàn bị bỏ qua.
"Phương pháp của chúng tôi thay đổi quy trình thiết kế CPU truyền thống và có tiềm năng cách mạng hóa ngành công nghiệp bán dẫn". khả năng, phương pháp này cũng phát hiện ra rằng kiến trúc von Neumann của tri thức con người có nhiều khả năng mang lại sự tối ưu hóa kiến trúc tích cực (hoặc thậm chí chưa biết) trong tương lai, điều này làm sáng tỏ việc xây dựng một cỗ máy tự phát triển mà cuối cùng sẽ đánh bại các CPU mới nhất do con người thiết kế .”
Điều đó có nghĩa là, các nhà nghiên cứu tin rằng trong tương lai, thông qua việc lặp đi lặp lại liên tục các phương pháp thiết kế chip AI, các CPU do AI tạo ra hoàn toàn có thể đạt hoặc thậm chí vượt qua các CPU do con người thiết kế. Vậy bạn nghĩ sao về nhận định này?
Liên kết tham khảo: