集成電路 (IC) 設(shè)計是一項復(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)計的各個階段，包括設(shè)計優(yōu)化、布局、仿真和驗證。人工智能算法還可以幫助更有效地探索設(shè)計空間，比傳統(tǒng)方法更快地發(fā)現(xiàn)最佳設(shè)計配置。?

利用 AI 來實現(xiàn)嚴(yán)格的設(shè)計約束

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

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)計人員花費大約八到九個月的時間來生成滿足每項嚴(yán)格要求的芯片布局。

谷歌人工智能在幾個小時內(nèi)設(shè)計出芯片

據(jù)谷歌稱，谷歌的深度學(xué)習(xí)強化學(xué)習(xí) (RL) 方法可以在比人類少得多的時間內(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)計的芯片更快、更小的加速器設(shè)計。

谷歌研究人員使用 10,000 個芯片平面圖來訓(xùn)練他們的模型。人工智能生成的芯片設(shè)計時間不到六個小時。Alphabet 公司表示，這種方法已經(jīng)被用于實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)計人員執(zhí)行的任務(wù)，例如布局設(shè)計和優(yōu)化，但它也減少了設(shè)計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)計備選方案。這種趨勢可以提高 IC 設(shè)計人員在行業(yè)中的價值，使他們能夠?qū)Ｗ⒂诟鼜?fù)雜和更具創(chuàng)造性的設(shè)計方面，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，因為需要能夠在設(shè)計過程中準(zhǔn)確驗證和利用 AI 的人必須是更加了解工具和算法的。