人工智能设计芯片速度惊人，性能超越工程师之作

AI模型在数小时内通过深度学习创建了更高效的无线芯片，虽然目前尚不清楚它们的“随机形状”设计是如何产生的。

工程研究人员已经证明人工智能（AI）能够在数小时内设计出复杂的无线芯片，这一壮举需要人类花费数周才能在设计软件的帮助下完成。

不仅芯片设计证明更有效率，人工智能还采用了一种截然不同的方法，人类电路设计师几乎不可能设计出这种方法。研究人员在2024年12月30日发表于期刊《自然通讯》的研究中概述了他们的发现。

研究集中在毫米波（mm-Wave）无线芯片上，由于其复杂性和小型化需求，这些芯片给制造商带来了一些最大的挑战。这些芯片用于5G调制解调器，现在普遍存在于手机中。

目前，制造商依赖于人工专业知识、定制电路设计和既定模板的混合。然后，每个新设计都要经过一个缓慢的优化过程，基于试错，因为它通常非常复杂，以至于人类无法完全理解芯片内部发生的事情。这导致了一种基于以前成功方法的谨慎、迭代方法。

美国普林斯顿工程学院和印度理工学院的研究人员提出，基于深度学习的AI模型可以使用反向设计方法——这种方法指定所需的输出，并让算法确定输入和参数。

该AI还将每个芯片视为单个工件，而不是需要组合的现有元素的集合。这意味着已经建立的芯片设计模板。

芯片设计的未来

在这个实验中，产生的结构“看起来随机形状”，Kaushik Sengupta，普林斯顿大学的电气与计算机工程的Kaushik Sengupta教授称“人类无法真正理解它们。”

当森古普塔的团队制造芯片时，他们发现人工智能创造的性能水平超过了现有设计。

尽管这些发现表明，这种复杂芯片的设计可以交给人工智能，Sengputa 教授指出，仍然存在着需要“人类设计师来纠正”的陷阱。特别是，算法产生的许多设计并不起作用，相当于当前生成式人工智能工具产生的“幻觉”。

Sengputa表示:“重点不是用工具取代人类设计师，而是用新工具提高生产力。”

迭代设计的发展速度也开启了新的可能性。一些芯片设计可以朝着能效的方向发展，另一些则可以朝着完全的性能或扩展频率范围的方向发展。

无线芯片的重要性日益增加，对微型化的需求也在不断增长，因此这项研究是向前迈出的宝贵一步。但Sengputa指出，如果他的团队的方法能够扩展到电路设计的其他部分，可能会改变我们未来设计电子产品的方式。“就该领域的未来而言，无线芯片的设计只是冰山一角。