Bajo la locura de la IA iniciada por ChatGPT, cada vez más personas comienzan a ver el poder de la IA hoy: mapeo de IA, documentos de escritura de IA, codificación de IA, predicción de IA de la estructura completa del proteoma humano, aumento de la velocidad de descubrimiento de IA en un 70 %. El nuevo algoritmo de clasificación para...
Ahora que la IA parece ser "omnipotente", muchas personas se han preguntado: "¿Puede la IA realmente hacer un trabajo de diseño como los humanos?" La IA es realmente excelente para predecir estructuras de proteínas y generar códigos, pero en el diseño, en general, el espacio de búsqueda para la IA es relativamente pequeño.
Con el fin de explorar los límites de las capacidades de diseño de IA, instituciones como el Instituto de Tecnología Informática de la Academia de Ciencias de China se han centrado recientemente en el diseño de chips, porque "es el cerebro de una computadora y uno de los dispositivos más complejos del mundo". mundo diseñado por humanos".
Como resultado, los datos finales fueron inesperados: el Instituto de Tecnología Informática de la Academia de Ciencias de China y otras instituciones utilizaron tecnología de IA para diseñar el primer chip de CPU del mundo "Enlightenment No. 1" sin intervención humana y generado de forma totalmente automática: todo el El proceso de capacitación tomó menos de 5 horas y la prueba de verificación fue precisa. ¡El sexo puede alcanzar > 99.999999999 %!
Deje que AI diseñe una CPU de grado industrial sin intervención humana
Según el documento relacionado "Pushing the Limits of Machine Design: Automated CPU Design with AI" (Empujando los límites del diseño de máquinas: Diseño de CPU automatizado con IA), el propósito de esta investigación es: darle a la máquina la capacidad de diseñar de forma independiente la CPU, con el fin de Explorar los límites del diseño de máquinas.
"Si una máquina puede diseñar una CPU de grado industrial sin intervención humana, no solo mejorará significativamente la eficiencia del diseño, sino que también llevará el límite del diseño de la máquina a un nivel cercano al rendimiento humano, promoviendo así la revolución de la industria de los semiconductores". El documento también declaró y agregó: "La capacidad de diseñar máquinas por sí mismas, el autodiseño, podría servir como un paso fundamental en la construcción de máquinas autoevolutivas".
Con la dirección básica, es decir, automatizar el diseño de la CPU sin programación manual, los investigadores del equipo decidieron utilizar la tecnología de IA para generar automáticamente el diseño de la CPU directamente desde "entrada-salida (IO)", sin necesidad de que los ingenieros humanos proporcionen manualmente ningún código o descripción en lenguaje natural.
En pocas palabras, el diseño tradicional de la CPU requiere mucha mano de obra, incluida la escritura de código, el diseño de la lógica del circuito, la verificación y optimización funcional, etc. Sin embargo, al transformar el problema de diseño automático de la CPU en un "problema de generación de lógica de circuito que satisfaga las especificaciones de entrada y salida", solo se necesitan casos de prueba para generar directamente la lógica de circuito que cumpla con los requisitos, lo que hace que el proceso de diseño de CPU tradicional lleve mucho tiempo. Tanto el "diseño lógico " y "enlaces de verificación" se han omitido.
Proceso de aprendizaje de la CPU, representación de la lógica del circuito y proceso de aprendizaje detallado
Para iniciar con éxito un proceso de diseño de CPU automatizado de este tipo, la IA debe capacitarse con anticipación, incluida la observación de una serie de entradas y salidas de la CPU, por lo que el documento enfatiza que el diseño de la CPU "se forma solo a partir de observaciones externas de entrada y salida, no". código de programa formal".
A partir de estas entradas y salidas, los investigadores generaron un algoritmo de diagrama de especulación binaria (BSD) de BSD y aprovecharon los principios de las extensiones basadas en Monte Carlo y las funciones booleanas para mejorar significativamente el rendimiento de los diseños de CPU basados en IA, precisión y eficiencia.
Comparable a la serie Intel 486
A través del escrutinio paso a paso anterior, se formó un proceso de diseño de IA automatizado para una CPU: se generaron 4 millones de puertas lógicas en solo 5 horas y nació el primer chip de CPU completamente automático del mundo sin intervención manual: Qimeng No. 1 .
El diseño del chip de Qimen 1
Según el documento, Enlightenment No. 1 se basa en la arquitectura RISC-V de 32 bits, adopta un proceso de 65 nm, la frecuencia puede alcanzar los 300 MHz y puede ejecutar el sistema operativo Linux. Según los informes de los medios, Qimeng-1 es 4.000 veces más grande que la escala del circuito que puede diseñar GPT-4 en la etapa actual.
Placa de circuito impreso que contiene el chip Enlightenment 1 para evaluación funcional y de rendimiento
Además, en el banco de pruebas Drystone, Enlightenment 1 no solo se desempeñó tan bien como una CPU de la serie Intel 486 diseñada por humanos, sino que también fue un poco más rápido que el Acorn Archimedes A3010.
Lo que más vale la pena mencionar es que el ciclo de diseño de esta CPU RISC-V de 32 bits completamente diseñada por IA es casi 1000 veces más rápido que el de un equipo humano que completa un diseño de CPU similar, y la precisión de la prueba de verificación puede alcanzar >99.999999999 %.
Sin embargo, es posible que a algunas personas no les importe este Enlightenment 1 diseñado por AI. Después de todo, la CPU de la serie Intel 486 (Intel 80486SX) con un rendimiento similar ya es un "chip antiguo" nacido en 1991 en el siglo pasado. Pero los investigadores todavía están muy orgullosos del desarrollo de Enlightenment 1: a lo largo del proceso de diseño de automatización de IA, generaron el algoritmo BSD e incluso descubrieron de forma independiente la arquitectura de von Neumann (una memoria de instrucciones de programa y una memoria de datos combinadas en la computadora). estructura conceptual diseñada en conjunto).
**¿Se espera que la CPU generada completamente por IA supere a los humanos? **
Para ser justos, como el primer chip del mundo generado automáticamente por IA, el rendimiento y la escala de Enlightenment No. 1 no se pueden comparar con la CPU principal actual, pero como se indicó al comienzo del documento, este experimento en sí no es para el desarrollo de chips de alto rendimiento, pero está "explorando los límites del diseño de máquinas".
Permita que AI construya una nueva CPU RISC-V desde cero, el verdadero significado detrás de esto es estudiar si AI puede usarse para reducir el ciclo de diseño y optimización de la industria de semiconductores existente en el futuro.
Desde este punto de vista, el experimento realizado por el Instituto de Tecnología Informática de la Academia de Ciencias de China y otras instituciones tiene una conclusión preliminar: en comparación con la CPU diseñada por humanos tradicionales, el ciclo de desarrollo de Enlightenment No. 1 se ha acortado por casi 1000 veces, porque el proceso manual de programación y verificación que consume mucho tiempo en el flujo de diseño de CPU tradicional se elimina por completo.
"Nuestro método cambia el proceso tradicional de diseño de CPU y tiene el potencial de revolucionar la industria de los semiconductores". capacidades, este método también descubre que las arquitecturas de von Neumann del conocimiento humano tienen más probabilidades de producir optimizaciones arquitectónicas agresivas (o incluso desconocidas) en el futuro, lo que arroja algo de luz sobre la construcción de una máquina autoevolutiva que finalmente supera a las últimas CPU diseñadas por humanos. .”
Es decir, los investigadores creen que al iterar continuamente los métodos de diseño de chips de IA en el futuro, se puede esperar que las CPU generadas completamente por IA alcancen o incluso superen a las CPU diseñadas por humanos. Entonces, ¿qué piensas acerca de esta declaración?
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¡En solo 5 horas, el equipo chino lanzó la "primera del mundo" CPU de diseño totalmente automático con IA, con un rendimiento comparable al Intel 486!
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Bajo la locura de la IA iniciada por ChatGPT, cada vez más personas comienzan a ver el poder de la IA hoy: mapeo de IA, documentos de escritura de IA, codificación de IA, predicción de IA de la estructura completa del proteoma humano, aumento de la velocidad de descubrimiento de IA en un 70 %. El nuevo algoritmo de clasificación para...
Ahora que la IA parece ser "omnipotente", muchas personas se han preguntado: "¿Puede la IA realmente hacer un trabajo de diseño como los humanos?" La IA es realmente excelente para predecir estructuras de proteínas y generar códigos, pero en el diseño, en general, el espacio de búsqueda para la IA es relativamente pequeño.
Con el fin de explorar los límites de las capacidades de diseño de IA, instituciones como el Instituto de Tecnología Informática de la Academia de Ciencias de China se han centrado recientemente en el diseño de chips, porque "es el cerebro de una computadora y uno de los dispositivos más complejos del mundo". mundo diseñado por humanos".
Como resultado, los datos finales fueron inesperados: el Instituto de Tecnología Informática de la Academia de Ciencias de China y otras instituciones utilizaron tecnología de IA para diseñar el primer chip de CPU del mundo "Enlightenment No. 1" sin intervención humana y generado de forma totalmente automática: todo el El proceso de capacitación tomó menos de 5 horas y la prueba de verificación fue precisa. ¡El sexo puede alcanzar > 99.999999999 %!
Deje que AI diseñe una CPU de grado industrial sin intervención humana
Según el documento relacionado "Pushing the Limits of Machine Design: Automated CPU Design with AI" (Empujando los límites del diseño de máquinas: Diseño de CPU automatizado con IA), el propósito de esta investigación es: darle a la máquina la capacidad de diseñar de forma independiente la CPU, con el fin de Explorar los límites del diseño de máquinas.
"Si una máquina puede diseñar una CPU de grado industrial sin intervención humana, no solo mejorará significativamente la eficiencia del diseño, sino que también llevará el límite del diseño de la máquina a un nivel cercano al rendimiento humano, promoviendo así la revolución de la industria de los semiconductores". El documento también declaró y agregó: "La capacidad de diseñar máquinas por sí mismas, el autodiseño, podría servir como un paso fundamental en la construcción de máquinas autoevolutivas".
Con la dirección básica, es decir, automatizar el diseño de la CPU sin programación manual, los investigadores del equipo decidieron utilizar la tecnología de IA para generar automáticamente el diseño de la CPU directamente desde "entrada-salida (IO)", sin necesidad de que los ingenieros humanos proporcionen manualmente ningún código o descripción en lenguaje natural.
En pocas palabras, el diseño tradicional de la CPU requiere mucha mano de obra, incluida la escritura de código, el diseño de la lógica del circuito, la verificación y optimización funcional, etc. Sin embargo, al transformar el problema de diseño automático de la CPU en un "problema de generación de lógica de circuito que satisfaga las especificaciones de entrada y salida", solo se necesitan casos de prueba para generar directamente la lógica de circuito que cumpla con los requisitos, lo que hace que el proceso de diseño de CPU tradicional lleve mucho tiempo. Tanto el "diseño lógico " y "enlaces de verificación" se han omitido.
Para iniciar con éxito un proceso de diseño de CPU automatizado de este tipo, la IA debe capacitarse con anticipación, incluida la observación de una serie de entradas y salidas de la CPU, por lo que el documento enfatiza que el diseño de la CPU "se forma solo a partir de observaciones externas de entrada y salida, no". código de programa formal".
A partir de estas entradas y salidas, los investigadores generaron un algoritmo de diagrama de especulación binaria (BSD) de BSD y aprovecharon los principios de las extensiones basadas en Monte Carlo y las funciones booleanas para mejorar significativamente el rendimiento de los diseños de CPU basados en IA, precisión y eficiencia.
Comparable a la serie Intel 486
A través del escrutinio paso a paso anterior, se formó un proceso de diseño de IA automatizado para una CPU: se generaron 4 millones de puertas lógicas en solo 5 horas y nació el primer chip de CPU completamente automático del mundo sin intervención manual: Qimeng No. 1 .
Según el documento, Enlightenment No. 1 se basa en la arquitectura RISC-V de 32 bits, adopta un proceso de 65 nm, la frecuencia puede alcanzar los 300 MHz y puede ejecutar el sistema operativo Linux. Según los informes de los medios, Qimeng-1 es 4.000 veces más grande que la escala del circuito que puede diseñar GPT-4 en la etapa actual.
Además, en el banco de pruebas Drystone, Enlightenment 1 no solo se desempeñó tan bien como una CPU de la serie Intel 486 diseñada por humanos, sino que también fue un poco más rápido que el Acorn Archimedes A3010.
Sin embargo, es posible que a algunas personas no les importe este Enlightenment 1 diseñado por AI. Después de todo, la CPU de la serie Intel 486 (Intel 80486SX) con un rendimiento similar ya es un "chip antiguo" nacido en 1991 en el siglo pasado. Pero los investigadores todavía están muy orgullosos del desarrollo de Enlightenment 1: a lo largo del proceso de diseño de automatización de IA, generaron el algoritmo BSD e incluso descubrieron de forma independiente la arquitectura de von Neumann (una memoria de instrucciones de programa y una memoria de datos combinadas en la computadora). estructura conceptual diseñada en conjunto).
**¿Se espera que la CPU generada completamente por IA supere a los humanos? **
Para ser justos, como el primer chip del mundo generado automáticamente por IA, el rendimiento y la escala de Enlightenment No. 1 no se pueden comparar con la CPU principal actual, pero como se indicó al comienzo del documento, este experimento en sí no es para el desarrollo de chips de alto rendimiento, pero está "explorando los límites del diseño de máquinas".
Permita que AI construya una nueva CPU RISC-V desde cero, el verdadero significado detrás de esto es estudiar si AI puede usarse para reducir el ciclo de diseño y optimización de la industria de semiconductores existente en el futuro.
Desde este punto de vista, el experimento realizado por el Instituto de Tecnología Informática de la Academia de Ciencias de China y otras instituciones tiene una conclusión preliminar: en comparación con la CPU diseñada por humanos tradicionales, el ciclo de desarrollo de Enlightenment No. 1 se ha acortado por casi 1000 veces, porque el proceso manual de programación y verificación que consume mucho tiempo en el flujo de diseño de CPU tradicional se elimina por completo.
"Nuestro método cambia el proceso tradicional de diseño de CPU y tiene el potencial de revolucionar la industria de los semiconductores". capacidades, este método también descubre que las arquitecturas de von Neumann del conocimiento humano tienen más probabilidades de producir optimizaciones arquitectónicas agresivas (o incluso desconocidas) en el futuro, lo que arroja algo de luz sobre la construcción de una máquina autoevolutiva que finalmente supera a las últimas CPU diseñadas por humanos. .”
Es decir, los investigadores creen que al iterar continuamente los métodos de diseño de chips de IA en el futuro, se puede esperar que las CPU generadas completamente por IA alcancen o incluso superen a las CPU diseñadas por humanos. Entonces, ¿qué piensas acerca de esta declaración?
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