AI vừa thiết kế được CPU đầu tiên, chỉ mất 5 tiếng so với 5000 tiếng sức người

Đây là kết quả của nghiên cứu khoa học kết hợp giữa viện hàn lâm khoa học Trung Quốc, Cambricon Technologies và đại học khoa học công nghệ Trung Quốc. Giáo sư Shuyao Cheng cùng các đồng sự đã công bố báo cáo nghiên cứu mang tên “Đẩy mạnh giới hạn thiết kế nhờ máy móc: Thiết kế kiến trúc CPU tự động nhờ AI”, với giả thuyết rằng trí thông minh nhân tạo có thể học những gì con người đã làm để tạo ra một chip vi xử lý, “thiết bị chi tiết phức tạp nhất loài người từng tạo ra.”

Kết quả là CPU mà AI của Trung Quốc tạo ra không hẳn là sản phẩm thay đổi toàn bộ thị trường linh kiện máy tính, với những tiến bộ đáng kể trong hiệu năng và tiêu thụ điện. Thứ đáng nói trong nghiên cứu này là khoảng thời gian mà AI cần để vẽ ra phác thảo thiết kế chip xử lý.

Các nhà khoa học nghiên cứu công trình này cho biết, thông thường để thiết kế một CPU kiến trúc tập lệnh RISC-V, tổng cộng thời gian sức người phải bỏ ra là khoảng 5 nghìn giờ đồng hồ. AI trong công trình nghiên cứu này hoàn thành nhiệm vụ chỉ trong vòng 5 tiếng.

Để AI biết cách tạo ra một con chip CPU, các nhà nghiên cứu đã “dạy” cho thuật toán machine learning những ví dụ input/output, bên cạnh đó là những hàm Boolean phù hợp để AI hiểu ví dụ cơ bản. Nếu dựa theo truyền thống của ngành bán dẫn, code kiến trúc tập lệnh tốn rất nhiều thời gian và sức người. Nhưng với AI, các nhà khoa học Trung Quốc sử dụng một biểu đồ gọi là Binary Speculation Diagram, cho phép thuật toán machine learning hiểu phải làm gì khi thiết kế bố cục chip xử lý, và làm điều đó ở quy mô lớn, tạo ra bản phác thảo thiết kế một die chip hoàn chỉnh.

AI thiết kế được CPU không đồng nghĩa với việc máy móc sẽ tự phát triển máy móc trong tương lai, con người bị loại khỏi quá trình thiết kế bán dẫn. Có một điểm rất đáng nhắc đến trong nghiên cứu khoa học này: AI học được thiết kế chính xác của mạch logic trong CPU hoàn toàn nhờ việc học những ví dụ input/output. Điều này loại bỏ được quá trình thiết kế tốn cả nhân lực lẫn thời gian, cho phép những kỹ sư tài năng của các hãng có thể tập trung nghiên cứu những mảng khác của quá trình phát triển chip xử lý.

Thêm nữa, AI hoàn toàn có thể tự học để cải thiện khả năng tạo ra những thiết kế CPU hay chip xử lý với những cải tiến về hiệu năng từ thế hệ này qua thế hệ khác.

Đương nhiên, vì là nghiên cứu khoa học, nên thành quả chip xử lý AI tạo ra cũng chỉ khỏe ngang một con chip Intel i486SX đời 1991. Ở thời điểm hiện tại, sức mạnh thiết kế chip còn thua tốc độ phát triển của ngành đâu đó hơn 3 thập kỷ. Nhưng anh em có lẽ cũng đã thấy tốc độ phát triển của chính bản thân ngành nghiên cứu AI rồi, nên chênh lệch công nghệ hoàn toàn có thể được rút ngắn trong vài năm tới.

Theo SlashGear