集成電路 (IC) 設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，不斷突破密度和性能的界限。現(xiàn)在，人工智能 (AI)在 IC 設(shè)計(jì)中的作用越來越大。

雖然 AI 最近因其在 ChatGPT 等自然語言處理器方面的驚人能力而受到更多關(guān)注，但該工具也被用于 IC 設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，包括設(shè)計(jì)優(yōu)化、布局、仿真和驗(yàn)證。人工智能算法還可以幫助更有效地探索設(shè)計(jì)空間，比傳統(tǒng)方法更快地發(fā)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)配置。?

利用 AI 來實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)約束

由于數(shù)十億個(gè)晶體管被限制在一個(gè)很小的芯片區(qū)域，IC 設(shè)計(jì)師的任務(wù)是在嚴(yán)格限制的情況下優(yōu)化設(shè)計(jì)。?

其一，管芯面積必須最小以適應(yīng)當(dāng)今設(shè)備的小尺寸并降低制造成本。布局的功耗也值得關(guān)注；功耗同樣會影響部署成本以及芯片對環(huán)境的影響。某些密集區(qū)域和配置容易過熱，需要冷卻機(jī)制或巧妙的布局?？紤]到這些和許多其他因素，IC 設(shè)計(jì)人員花費(fèi)大約八到九個(gè)月的時(shí)間來生成滿足每項(xiàng)嚴(yán)格要求的芯片布局。

谷歌人工智能在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)設(shè)計(jì)出芯片

據(jù)谷歌稱，谷歌的深度學(xué)習(xí)強(qiáng)化學(xué)習(xí) (RL) 方法可以在比人類少得多的時(shí)間內(nèi)生成有效的布局，而且結(jié)果在質(zhì)量上不相上下。2022 年 3 月，Google Research 推出了PRIME，這是一種深度學(xué)習(xí)方法，它使用功率和延遲等現(xiàn)有數(shù)據(jù)來創(chuàng)建比使用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的芯片更快、更小的加速器設(shè)計(jì)。

谷歌研究人員使用 10,000 個(gè)芯片平面圖來訓(xùn)練他們的模型。人工智能生成的芯片設(shè)計(jì)時(shí)間不到六個(gè)小時(shí)。Alphabet 公司表示，這種方法已經(jīng)被用于實(shí)施谷歌的張量處理單元 (TPU)，這是谷歌基于云的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序的一部分。?

人工智能對 IC 設(shè)計(jì)就業(yè)市場的影響

雖然 AI 可以自動化某些傳統(tǒng)上由 IC 設(shè)計(jì)人員執(zhí)行的任務(wù)，例如布局設(shè)計(jì)和優(yōu)化，但它也減少了設(shè)計(jì)過程中對手動方面的需求。雖然這提高了整體效率，但也可能最終導(dǎo)致某些 IC 設(shè)計(jì)領(lǐng)域的工作流離失所。

另一方面，人工智能還可以幫助 IC 設(shè)計(jì)人員更高效、更有效地開展工作。例如，AI 可以分析大量數(shù)據(jù)并提供見解，建議工程師以前可能沒有考慮過的設(shè)計(jì)備選方案。這種趨勢可以提高 IC 設(shè)計(jì)人員在行業(yè)中的價(jià)值，使他們能夠?qū)Ｗ⒂诟鼜?fù)雜和更具創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)方面，并最終生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。

人工智能不太可能完全取代對熟練 IC 設(shè)計(jì)師的需求。隨著 AI 在行業(yè)中變得越來越普遍，對此類工程師的需求甚至可能會增加，因?yàn)樾枰軌蛟谠O(shè)計(jì)過程中準(zhǔn)確驗(yàn)證和利用 AI 的人必須是更加了解工具和算法的。