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他們用 ChatGPT 設(shè)計(jì)了一款處理器

Dbwd_Imgtec ? 來(lái)源:未知 ? 2023-06-19 15:25 ? 次閱讀

來(lái)源:內(nèi)容由半導(dǎo)體行業(yè)觀察(ID:icbank)編譯自allaboutcircuits


一組研究人員使用普通英語(yǔ)--而不是硬件定義語(yǔ)言--利用生成性人工智能成功地設(shè)計(jì)了一個(gè)微處理器

像ChatGPT這樣的生成性人工智能工具正在幫助人們以幾個(gè)月前還不可能實(shí)現(xiàn)的方式進(jìn)行研究、學(xué)習(xí)和創(chuàng)造。

現(xiàn)在,生成性人工智能開(kāi)始在硬件設(shè)計(jì)等領(lǐng)域找到自己的方式。紐約大學(xué)的研究人員最近宣布,他們成功地使用ChatGPT來(lái)設(shè)計(jì)和實(shí)際制造一個(gè)微處理器。All About Circuits對(duì)紐約大學(xué)教授哈蒙德-皮爾斯博士進(jìn)行了獨(dú)家采訪,了解了這項(xiàng)研究及其影響的第一手資料

Hammond Pearce博士是紐約大學(xué)坦頓分校電子和計(jì)算機(jī)工程系以及紐約大學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全中心的研究助理教授。圖片由皮爾斯博士提供


一個(gè)挑戰(zhàn)生成性人工智能極限的項(xiàng)目

皮爾斯博士解釋說(shuō),他的團(tuán)隊(duì)的研究項(xiàng)目 "Chip Chat "的靈感來(lái)自于了解現(xiàn)有生成型人工智能大型語(yǔ)言模型(LLM)在硬件設(shè)計(jì)領(lǐng)域的能力和限制的愿望。

"我們很想知道這些模型到底有多好,"他說(shuō)。"很多人看了這些模型后說(shuō),'這些模型只是玩具,真的'。而我不認(rèn)為它們是玩具。它們還沒(méi)有普及,但肯定會(huì)普及,這就是我們做Chip Chat的原因--幾乎是作為一個(gè)概念證明的演示。"

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使用LLMs創(chuàng)建IC的設(shè)計(jì)流程。

圖片來(lái)源:Blocklove和合著者

在更實(shí)際的層面上,使用基于聊天的人工智能助手可以幫助解決芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的一個(gè)巨大挑戰(zhàn):硬件定義語(yǔ)言(HDL)。雖然像Verilog這樣的HDL代碼對(duì)設(shè)計(jì)微處理器至關(guān)重要,但它們需要非常專(zhuān)業(yè)的知識(shí)。

“硬件描述語(yǔ)言的最大挑戰(zhàn)是沒(méi)有多少人知道如何編寫(xiě)它們,"皮爾斯博士說(shuō)。"要成為它們的專(zhuān)家是相當(dāng)困難的。這意味著我們最好的工程師仍然在用這些語(yǔ)言做瑣碎的事情,因?yàn)闆](méi)有那么多工程師來(lái)做這些事情。”

他說(shuō):“人工智能可以加速工程師的產(chǎn)出,因此人工智能可以快速完成簡(jiǎn)單的事情,而工程師可以將他們的腦力集中在更難的事情上。”

通過(guò)使硬件定義更容易生成,該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為他們可以使IC設(shè)計(jì)更容易獲得,并使HDL專(zhuān)家能夠?qū)W⒂诟匾娜蝿?wù)。根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的說(shuō)法,通過(guò)基于聊天的生成性人工智能,工程師可以用簡(jiǎn)單的英語(yǔ)而不是HDL來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)微處理器。

反思這一點(diǎn),皮爾斯博士說(shuō):"我根本就不是一個(gè)芯片設(shè)計(jì)專(zhuān)家。這是我設(shè)計(jì)的第一個(gè)芯片。我認(rèn)為這實(shí)際上是這一事件令人印象深刻的原因之一"。

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Chip Chat:一個(gè)概念的證明Chip Chat團(tuán)隊(duì)通過(guò)遵循設(shè)計(jì)流程圖和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)微處理器,評(píng)估了ChatGPT在芯片設(shè)計(jì)中的表現(xiàn)。如已發(fā)表的研究論文所述,他們?cè)诜答佈h(huán)中使用了對(duì)話框架:團(tuán)隊(duì)將要求ChatGPT創(chuàng)建微處理器的一個(gè)部分,根據(jù)基準(zhǔn)評(píng)估輸出,如果隨之出現(xiàn)錯(cuò)誤,則提供反饋。如果輸出中繼續(xù)出現(xiàn)錯(cuò)誤,團(tuán)隊(duì)將在要求ChatGPT生成的內(nèi)容方面變得越來(lái)越具體。最終,如果人類(lèi)的反饋太過(guò)高級(jí),而錯(cuò)誤仍然存在,那么基準(zhǔn)就會(huì)認(rèn)為它是失敗的。作為設(shè)計(jì)過(guò)程的一部分,該團(tuán)隊(duì)要求ChatGPT設(shè)計(jì)自己的ISA、匯編器、ALU、操作碼、優(yōu)化等等。值得注意的是,啟動(dòng)項(xiàng)目的第一個(gè)提示是以下內(nèi)容:"讓我們一起做一個(gè)全新的微處理器設(shè)計(jì)。我們?cè)诳臻g和I/O方面受到了嚴(yán)重的限制。我們必須裝入1000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元的ASIC,所以我認(rèn)為我們需要限制自己,采用基于累加器的8位架構(gòu),沒(méi)有多字節(jié)指令。鑒于此,你認(rèn)為我們應(yīng)該如何開(kāi)始?"wKgaomTnwtqAJTOvAACA53Egjv0317.jpgChip Chat的設(shè)計(jì)流程圖。圖片由Blocklove和合著者提供124條信息之后,該團(tuán)隊(duì)成功地設(shè)計(jì)了一個(gè)基于8位累加器的微處理器,其功能種類(lèi)與同類(lèi)PIC產(chǎn)品相同。這個(gè)芯片隨后被送到Skywater 130納米的穿梭機(jī)上制造。該團(tuán)隊(duì)聲稱(chēng),這項(xiàng)研究標(biāo)志著首次由LLM設(shè)計(jì)的IC被實(shí)際制造。

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該團(tuán)隊(duì)使用125條信息成功創(chuàng)建了他們的IC。

圖片來(lái)源:Blocklove等人。


一位專(zhuān)家對(duì)人工智能和芯片設(shè)計(jì)的想法

從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,該團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論,ChatGPT確實(shí)可以設(shè)計(jì)出功能性的芯片作為現(xiàn)實(shí)世界的解決方案。

"在125條信息中,我設(shè)計(jì)了一個(gè)處理器。我不僅設(shè)計(jì)了一個(gè)處理器,而且還讓它幫助我設(shè)計(jì)處理器,"皮爾斯博士說(shuō)。"我甚至沒(méi)有制定完整的規(guī)范。我只是問(wèn):'我想要一個(gè)處理器。我應(yīng)該怎么做?"它給了我很好的指導(dǎo)。所有這些東西在兩年前似乎都是科幻小說(shuō)。"

據(jù)皮爾斯博士說(shuō),他的團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)的影響是巨大的--但它們并不一定意味著人工智能將取代人類(lèi)工程師。

"這不是要取代工程師,因?yàn)榭傆幸恍┕ぞ吆凸ぷ魇沁@些人工智能做不到的。由于它們工作的性質(zhì),它們產(chǎn)生的東西總是會(huì)有弱點(diǎn)。"

在結(jié)束我們的采訪時(shí),皮爾斯博士總結(jié)說(shuō):"我認(rèn)為我們已經(jīng)完成了一個(gè)概念驗(yàn)證,表明人們可以做到這一點(diǎn)。這就是我們所要做的,在一天結(jié)束時(shí),我們已經(jīng)做到了。"

END

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