Um grupo de cientistas chineses Publicados (PDF) um documento intitulado “Empurrando os limites do design de máquinas: design de CPU automatizado com IA”. O artigo detalha o trabalho dos pesquisadores no projeto de uma nova CPU RISC-V em escala industrial em menos de 5 horas. Alega-se que esse feito automatizado por IA foi cerca de 1000 vezes mais rápido do que uma equipe humana poderia ter concluído um design de CPU comparável. No entanto, alguns podem zombar da CPU projetada por IA resultante com desempenho aproximadamente igual ao de um i486.
O objetivo da equipe de pesquisa chinesa era responder à questão de saber se as máquinas podem projetar chips como os humanos. Os designs anteriores criados por IA eram relativamente pequenos ou limitados em escopo, avalia a equipe. Assim, para testar os limites do design de IA, os pesquisadores pensaram em tentar fazer com que uma IA projetasse automaticamente uma CPU RISC-V.
Projetos como esse geralmente começam com um período de aprendizado de máquina. O treinamento consistia em observar uma série de entradas e saídas da CPU. Os cientistas geraram um Diagrama de Especulação Binária (BSD) a partir deste I/O e alavancaram os princípios da expansão baseada em Monte Carlo e funções booleanas para aprimorar a precisão e a eficiência do design da CPU baseada em IA. Assim, o design da CPU foi formado “a partir apenas de observações externas de entrada e saída, em vez de código de programa formal”, explicam os cientistas. Ele também ostentava uma impressionante precisão de 99,99999999999%.
Usando o processo descrito acima, um design de IA automatizado de uma CPU foi criado. A CPU do conjunto de instruções RISC-V32IA gravada foi fabricada em 65 nm e pode rodar em até 300 MHz. A execução do sistema operacional Linux (kernel 5.15) e SPEC CINT 2000 na CPU gerada por IA validou sua funcionalidade. Nos benchmarks Drystone, a CPU gerada por IA teve um desempenho igual ao de um i486. Curiosamente, parece ser um pouco mais rápido que um Acorn Archimedes A3010 no mesmo teste.
Embora alguns possam não se impressionar com o desempenho da CPU gerada por IA, os cientistas também parecem bastante orgulhosos de que seu BSD gerado “descobriu o arquitetura von Neumann do princípio.”
A construção de uma nova CPU RISC-V do zero usando IA não é apenas de interesse acadêmico ou de uso potencial para fazer novas CPUs do zero. Segundo os pesquisadores, a IA pode ser usada para reduzir significativamente os ciclos de design e otimização na indústria de semicondutores existente. Além disso, em sua conclusão, os cientistas ainda ponderam se esta pesquisa pode ser levada adiante para formar a base de uma máquina auto-evolutiva.
Esta não é de forma alguma a nossa primeira história sobre IA sendo usada para aprimorar os designs de processadores de computador. Em março, relatamos que a Nvidia está usando IA para otimizar os designs de chips, principalmente o trabalho de planejamento do piso. Além disso, em maio, informamos sobre a Synopsys ostentando que seu software DSO.ai foi usado em mais de 200 projetos de chips de clientes.