関連論文「Pushing the Limits of Machine Design: Automated CPU Design with AI」(機械設計の限界を超える: AI による自動化された CPU 設計) によると、この研究の目的は次のとおりです。マシンに独立して設計できる能力を与えることです。マシン設計の限界を探求するために、CPU を使用します。
「機械が人間の介入なしに産業グレードの CPU を設計できれば、設計効率が大幅に向上するだけでなく、機械設計の限界が人間のパフォーマンスに近いレベルまで押し上げられ、半導体産業の革命が促進されるでしょう。」同論文では、「自分自身のために機械を設計する能力、つまり自己設計は、自己進化する機械を構築するための基本的なステップとして機能する可能性がある」とも述べられています。
手動プログラミングを行わずに CPU 設計を自動化するという基本的な方向性を踏まえ、研究チームは AI テクノロジーを使用して、人間のエンジニアが手動で何かを提供する必要がなく、「入出力 (IO)」から直接 CPU 設計を自動的に生成することを決定しました。コードまたは自然言語の説明。
簡単に言うと、従来の CPU 設計では、コードの記述、回路ロジックの設計、機能の検証と最適化など、多くのマンパワーが必要でした。しかし、CPUの自動設計問題を「入出力仕様を満たす回路ロジック生成問題」に変換することで、テストケースのみで要件を満たす回路ロジックを直接生成することができ、非常に時間のかかる従来のCPU設計プロセスを「論理設計」と「両方」に変換することが可能になります。 」と「検証リンク」は省略させていただきました。
AI に新しい RISC-V CPU をゼロから構築させます。その背後にある本当の意味は、将来的に AI を使用して既存の半導体業界の設計と最適化のサイクルを短縮できるかどうかを研究することです。
この観点から、中国科学院計算技術研究所などが行った実験では、従来の人間が設計したCPUと比べて、啓蒙一号の開発サイクルは1.5倍短縮されたという暫定的な結論が出ている。これは、従来の CPU 設計フローにおける時間のかかる手動プログラミングと検証プロセスが完全に省略されているためです。
「私たちの手法は従来の CPU 設計プロセスを変え、半導体業界に革命を起こす可能性を秘めています。」研究者らは論文の最後で、AI によるチップの完全設計の将来を期待しています。また、この方法は、人類の知識によるノイマン型アーキテクチャが将来的に積極的な (または未知の) アーキテクチャ最適化をもたらす可能性が高いことも発見し、最終的には人間が設計した最新の CPU を上回る自己進化するマシンの構築に光を当てることができます。 」
つまり、研究者らは、将来的に AI チップの設計手法を継続的に繰り返すことにより、完全に AI によって生成された CPU が人間によって設計された CPU に達するか、さらにはそれを超えることが期待される可能性があると考えています。それで、この発言についてどう思いますか？
中国チームはわずか 5 時間で、Intel 486 に匹敵するパフォーマンスを備えた「世界初」の AI 全自動設計 CPU を発売しました。
整理 | 鄭立源
出品 | CSDN（ID：CSDNnews）
ChatGPT によって引き起こされた AI ブームの下で、今日ますます多くの人々が AI の力を認識し始めています: AI マッピング、AI 論文作成、AI コーディング、完全なヒト プロテオーム構造の予測 AI、AI 発見速度 70% 向上新しい並べ替えアルゴリズムは...
AI が「全能」であるように見える今、多くの人が「AI は本当に人間のように設計作業ができるのでしょうか?」と疑問に思っています。AI は確かにタンパク質の構造を予測し、コードを生成する点では優れていますが、設計においては一般的に AI の探索領域は次のとおりです。比較的小さい。
AI 設計能力の限界を探るため、中国科学院計算技術研究所などの機関は最近、チップ設計に焦点を当てています。なぜなら、「チップはコンピュータの頭脳であり、世界で最も複雑なデバイスの 1 つであるからです」人間が作った世界。」
その結果、最終的なデータは予想外のものでした。中国科学院計算技術研究所などがAI技術を利用して、人間の介入なしに世界初のCPUチップ「Enlightenment No.1」を設計し、完全に自動生成されました。トレーニングプロセスにかかる時間は 5 時間未満で、検証テストは正確でした。セックスは >99.999999999% に達する可能性があります。
人間の介入なしで AI に産業グレードの CPU を設計してもらいましょう
関連論文「Pushing the Limits of Machine Design: Automated CPU Design with AI」(機械設計の限界を超える: AI による自動化された CPU 設計) によると、この研究の目的は次のとおりです。マシンに独立して設計できる能力を与えることです。マシン設計の限界を探求するために、CPU を使用します。
「機械が人間の介入なしに産業グレードの CPU を設計できれば、設計効率が大幅に向上するだけでなく、機械設計の限界が人間のパフォーマンスに近いレベルまで押し上げられ、半導体産業の革命が促進されるでしょう。」同論文では、「自分自身のために機械を設計する能力、つまり自己設計は、自己進化する機械を構築するための基本的なステップとして機能する可能性がある」とも述べられています。
手動プログラミングを行わずに CPU 設計を自動化するという基本的な方向性を踏まえ、研究チームは AI テクノロジーを使用して、人間のエンジニアが手動で何かを提供する必要がなく、「入出力 (IO)」から直接 CPU 設計を自動的に生成することを決定しました。コードまたは自然言語の説明。
簡単に言うと、従来の CPU 設計では、コードの記述、回路ロジックの設計、機能の検証と最適化など、多くのマンパワーが必要でした。しかし、CPUの自動設計問題を「入出力仕様を満たす回路ロジック生成問題」に変換することで、テストケースのみで要件を満たす回路ロジックを直接生成することができ、非常に時間のかかる従来のCPU設計プロセスを「論理設計」と「両方」に変換することが可能になります。 」と「検証リンク」は省略させていただきました。
このような自動化されたCPU設計プロセスをスムーズに開始するには、CPUの一連の入出力を観察するなど、事前にAIをトレーニングする必要があるため、論文ではCPUの設計が「外部からの入力のみから形成される」と強調しています。形式的にではなく、観察結果を出力します。プログラム コード」。
研究者らは、これらの入出力から BSD バイナリ投機図 (BSD) アルゴリズムを生成し、モンテカルロベースの拡張機能とブール関数の原理を活用して、AI ベースの CPU 設計のパフォーマンス、精度と効率を大幅に向上させました。
Intel 486 シリーズと同等
上記の段階的な精査を通じて、CPU の自動 AI 設計プロセスが形成されました。わずか 5 時間で 400 万個の論理ゲートが生成され、世界初の手動介入のない完全自動 CPU チップが誕生しました - Qimeng No. 1 。
論文によると、Enlightenment No. 1 は RISC-V 32 ビット アーキテクチャに基づいており、65nm プロセスを採用し、周波数は 300MHz に達し、Linux オペレーティング システムを実行できます。報道によると、奇夢1号は現段階でGPT-4で設計できる回路規模の4000倍である。
さらに、Drystone ベンチマークでは、Enlightenment 1 は人間が設計した Intel 486 シリーズ CPU と同等のパフォーマンスを示しただけでなく、Acorn Archimedes A3010 よりもわずかに高速でした。
ただし、この AI 設計の啓蒙 No.1 を気にしない人もいるかもしれません。結局のところ、同様の性能を持つ Intel 486 シリーズ CPU (Intel 80486SX) は、すでに前世紀の 1991 年に生まれた「古いチップ」です。しかし、研究者らは依然としてEnlightenment 1の開発を非常に誇りに思っている。AI自動化設計プロセス全体を通じて、彼らはBSDアルゴリズムを生成し、フォン・ノイマン・アーキテクチャ（プログラム命令メモリとデータメモリ。コンピュータが設計した概念構造）さえ独自に発見した。一緒）。
**完全に AI によって生成された CPU は人間を上回るパフォーマンスを発揮すると期待されていますか? **
公平を期して言えば、世界初のAIによる自動生成チップであるEnlightenment No.1の性能や規模は現在のトップメインストリームCPUとは比較にならないが、論文の冒頭でも述べたように、この実験自体が一般向けのものではない。高性能チップの開発に取り組んでいるが、「マシン設計の限界を探求している」。
AI に新しい RISC-V CPU をゼロから構築させます。その背後にある本当の意味は、将来的に AI を使用して既存の半導体業界の設計と最適化のサイクルを短縮できるかどうかを研究することです。
この観点から、中国科学院計算技術研究所などが行った実験では、従来の人間が設計したCPUと比べて、啓蒙一号の開発サイクルは1.5倍短縮されたという暫定的な結論が出ている。これは、従来の CPU 設計フローにおける時間のかかる手動プログラミングと検証プロセスが完全に省略されているためです。
「私たちの手法は従来の CPU 設計プロセスを変え、半導体業界に革命を起こす可能性を秘めています。」研究者らは論文の最後で、AI によるチップの完全設計の将来を期待しています。また、この方法は、人類の知識によるノイマン型アーキテクチャが将来的に積極的な (または未知の) アーキテクチャ最適化をもたらす可能性が高いことも発見し、最終的には人間が設計した最新の CPU を上回る自己進化するマシンの構築に光を当てることができます。 」
つまり、研究者らは、将来的に AI チップの設計手法を継続的に繰り返すことにより、完全に AI によって生成された CPU が人間によって設計された CPU に達するか、さらにはそれを超えることが期待される可能性があると考えています。それで、この発言についてどう思いますか？
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