(來自:Nature)
不同元件在計算機芯片上的佈局,是決定芯片整體性能的關鍵。設計計算機芯片的物理佈局既復雜又耗時,難度非常大,需要專業人類設計工程師付出大量工作。而盡管已為此進行多年的嘗試,芯片佈局規劃一直都無法實現自動化,需要設計工程師們花費數月的努力才能生產可供規模制造的佈局。
在位於美國加州的Google研究院內,人工智能專傢阿澤利亞·米爾侯賽尼、安娜·戈迪耶及其同事最新的研究表明,機器學習工具已經可以用來加速這一名為“佈局規劃”的流程。
研究團隊將芯片佈局規劃設計成一個強化學習問題,並開發瞭一種能給出可行芯片設計的神經網絡。他們訓練瞭一個強化學習智能體,讓這個智能體把佈局規劃看作一種棋盤遊戲:元件是“棋子”,放置元件的畫佈是“棋盤”,“獲勝結果”則是根據一系列評估指標評出的最優性能(評估基於一個包含1萬例芯片佈局的參考數據集)。
研究人員指出,這種方法能在6小時內設計出與人類專傢不相上下或是更好的可行芯片佈局,有望為今後的每一代計算機芯片設計節省數千小時的人力。
美國加州大學聖迭戈分校科學傢安德魯·康在一篇同時發表的新聞與觀點文章中寫道,“開發出比當前方法更好、更快、更省錢的自動化芯片設計方法,有助於延續芯片技術的‘摩爾定律’”。這裡的摩爾定律,是指每塊芯片的元件數量大約每兩年會翻一番。
安德魯·康同時表示,在這一研究中,團隊展示的佈局規劃方案已經被用來設計Google的下一代AI處理器,這也顯示出其設計質量可用於大規模生產。
總編輯圈點
在不到6小時的時間裡,一個深度學習強化方法,可以自動生成芯片設計的所有關鍵指標,包括功耗、性能和芯片面積,且給出的佈局圖都優於或可與人類設計的芯片佈局圖相比肩。這無疑是人工智能助力人類實現更好、更快、更強目標的范例。
有意思的是,這個人工智能現在又被拿去設計下一代人工智能,這讓我們看到一種共生關系——更強大的人工智能設計硬件,正在推動人工智能的進步。
科技日報 北京 6月9日電(記者張夢然)