芯片設(shè)計走入人工智能時代了嗎?
三星宣布正在使用人工智能技術(shù)設(shè)計芯片,芯片設(shè)計走入人工智能時代了嗎?據(jù)悉,三星使用新思科技的人工智能軟件自動設(shè)計尖端計算機芯片,希望加快未來處理器的研發(fā)速度。新思科技董事長兼聯(lián)席首席執(zhí)行官AartdeGeus對外表示,這是第一個真正意義上用人工智能進行設(shè)計的商用處理器。目前,谷歌、英偉達等芯片廠商也開始嘗試同樣的設(shè)計路線。
相比傳統(tǒng)芯片設(shè)計有何優(yōu)勢?
三星正在使用的這款人工智能軟件叫做DSO.ai,是新思科技在2020年年初推出的,目標是提供更好、更快、更便宜的半導體產(chǎn)品。
三星電子執(zhí)行總裁JaehongPark表示,DSO.ai找到了一個系統(tǒng)化的最優(yōu)解決方案,超越了三星此前可以達到的芯片PPA結(jié)果。而且,這樣的結(jié)果未來需要很多專家用一個月的時間進行實驗,而DSO.ai僅需三天就可以達成。
芯片設(shè)計潛在的解決方案空間非常大。據(jù)了解,DSO.ai引入了一種新的、可自動生成的優(yōu)化模式。它可以使用強化學習(RL)技術(shù)來自主搜索設(shè)計空間的最佳解決方案。
目前,強化學習技術(shù)在博弈、決策等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。世界上第一個打敗人類職業(yè)圍棋選手的AlphaGo,可以說是強化學習最有影響力的應(yīng)用之一,也是DSO.ai的靈感來源。
據(jù)新思科技首席產(chǎn)品工程師MatPhilip介紹,面對特定項目的差異化需求,DSO.ai可以用來優(yōu)化輸入?yún)?shù)以及芯片設(shè)計工作流程的選擇。工程師可以使用DSO.ai進行更多設(shè)計流程中的參數(shù)輸入,例如微調(diào)庫單元以提供最佳頻率或最低功率,采用現(xiàn)有平面圖并盡量縮小芯片尺寸,確定多高的工作電壓會實現(xiàn)功耗與性能的最佳權(quán)衡,在定制時鐘結(jié)構(gòu)或者電源分布網(wǎng)絡(luò)時探索不同效果等。
一位不愿透露姓名的集成電路資深分析師向《中國電子報》記者指出,從時間成本上來看,以海思為例,如果設(shè)計一款麒麟9000通常來說需要設(shè)計經(jīng)驗超過10年以上的設(shè)計師,同時設(shè)計周期可能會長達半年的時間。雖然DSO.ai的能力不能與高階的芯片設(shè)計師的能力劃等號,但是它可以完成一些復雜程度和創(chuàng)新能力要求偏低,對重復設(shè)計模塊要求更多的設(shè)計環(huán)節(jié),這是人工智能更擅長的領(lǐng)域,整體來看可以幫助傳統(tǒng)芯片設(shè)計實現(xiàn)提速、提效。
芯片設(shè)計走入人工智能時代?
用人工智能來設(shè)計芯片,需要大量的云計算能力,可能會調(diào)用超強的數(shù)據(jù)中心才能進行開發(fā)?!拔磥泶笠?guī)模采用人工智能進行芯片設(shè)計,應(yīng)該不會全方位普及。”該分析師認為,用高階的工程師和人工智能設(shè)計結(jié)合,或者部分模塊與人工設(shè)計結(jié)合的方式,可能是未來業(yè)界的一個發(fā)展趨勢。目前來看,芯片設(shè)計仍然需要有經(jīng)驗的高階架構(gòu)設(shè)計團隊來進行整體框架的設(shè)計,還沒有走到全面由人工智能完成的階段。
從技術(shù)層面來看,DSO.ai能夠大幅度縮短開發(fā)周期和開發(fā)難度,不過這款軟件尚未產(chǎn)品化,仍是新思科技EDA工具下的一個子工具集。根據(jù)目前發(fā)布的消息來看,DSO.ai會參與到下一代Exynos芯片的開發(fā)中,不過三星官方尚未公布具體會使用在哪款機型上。
與三星合作開發(fā)手機芯片,并不是新思科技DSO.ai的第一次實踐。今年4月,新思科技宣布與瑞薩電子合作,將DSO.ai設(shè)計系統(tǒng)引入到汽車芯片設(shè)計中,瑞薩電子EDA部門數(shù)字設(shè)計技術(shù)部總監(jiān)SatoshiShibatani公開表示了對于DSO.ai的認可,并希望在未來擴大與新思科技的合作,幫助設(shè)計團隊釋放更高的生產(chǎn)力。
谷歌、英偉達也開始嘗試使用人工智能技術(shù)設(shè)計芯片。谷歌多年來一直在研究如何使用機器學習來制造芯片,《自然》雜志上的一篇論文透露,這一研究或?qū)⒆呷肷虡I(yè)應(yīng)用階段。谷歌自己的TPU(張量處理單元)芯片即將發(fā)布新版本,該芯片為人工智能計算進行了優(yōu)化。目前NVIDIA也與谷歌一樣,專注于使用人工智能技術(shù)生產(chǎn)更好的GPU和云計算TPU平臺,以增強他們的競爭地位。
短期來看,不論是傳統(tǒng)EDA廠商,還是芯片廠商,嘗試用人工智能設(shè)計芯片更多地是幫助改善自己的產(chǎn)品和服務(wù)。
從各大廠商的動向來看,人工及人工智能相結(jié)合的設(shè)計思路或?qū)⑼苿有酒O(shè)計走入人工智能時代。人工可以實現(xiàn)整個架構(gòu)的創(chuàng)新和一些顛覆性的技術(shù)應(yīng)用,而人工智能則可以輔助人工完成一些更加簡單、流程化的任務(wù)。
來源:中國電子報
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