計(jì)算機(jī)芯片獲得突破性成就 推動人工智能更進(jìn)一步

作者： 2021年06月10日 來源： 瀏覽量：
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英國《自然》雜志9日發(fā)表一項(xiàng)人工智能突破性成就，美國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)報(bào)告機(jī)器學(xué)習(xí)工具已可以極大地加速計(jì)算機(jī)芯片設(shè)計(jì)。研究顯示，該方法能給出可行的芯片設(shè)計(jì)，且芯片性能不亞于人類工程師的設(shè)計(jì)，
　  英國《自然》雜志9日發(fā)表一項(xiàng)人工智能突破性成就，美國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)報(bào)告機(jī)器學(xué)習(xí)工具已可以極大地加速計(jì)算機(jī)芯片設(shè)計(jì)。研究顯示，該方法能給出可行的芯片設(shè)計(jì)，且芯片性能不亞于人類工程師的設(shè)計(jì)，而整個(gè)設(shè)計(jì)過程只要幾個(gè)小時(shí)，而不是幾個(gè)月，這為今后的每一代計(jì)算機(jī)芯片設(shè)計(jì)節(jié)省數(shù)千小時(shí)的人力。
 
　　計(jì)算機(jī)芯片是一種小型電子電路，又稱集成電路，是大多數(shù)電子設(shè)備，特別是計(jì)算機(jī)的基本部件之一。計(jì)算機(jī)芯片很小，由半導(dǎo)體制成，通常由硅構(gòu)成，在它上面嵌入了包括晶體管在內(nèi)的一些微小元件，用來傳輸電子數(shù)據(jù)信號，由于體積小、成本低，在20世紀(jì)后半葉開始流行起來，高性能和易于生產(chǎn)。
 
　　不同元件在計(jì)算機(jī)芯片上的布局，是決定芯片整體性能的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)芯片的物理布局既復(fù)雜又耗時(shí)，難度非常大，需要專業(yè)人類設(shè)計(jì)工程師付出大量工作。而盡管已為此進(jìn)行多年的嘗試，芯片布局規(guī)劃一直都無法實(shí)現(xiàn)自動化，需要設(shè)計(jì)工程師們花費(fèi)數(shù)月的努力才能生產(chǎn)可供規(guī)模制造的布局。
 
　　研究團(tuán)隊(duì)將芯片布局規(guī)劃設(shè)計(jì)成一個(gè)強(qiáng)化學(xué)習(xí)問題，并開發(fā)了一種能給出可行芯片設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。他們訓(xùn)練了一個(gè)強(qiáng)化學(xué)習(xí)智能體，讓這個(gè)智能體把布局規(guī)劃看作一種棋盤游戲：元件是“棋子”，放置元件的畫布是“棋盤”，“獲勝結(jié)果”則是根據(jù)一系列評估指標(biāo)評出的最優(yōu)性能。
 
　　研究人員指出，這種方法能在6小時(shí)內(nèi)設(shè)計(jì)出與人類專家不相上下或是更好的可行芯片布局，有望為今后的每一代計(jì)算機(jī)芯片設(shè)計(jì)節(jié)省數(shù)千小時(shí)的人力。
 
　　計(jì)算機(jī)芯片是大多數(shù)電子設(shè)備的基本組成部分之一。
 
　　計(jì)算機(jī)芯片有幾種基本分類，包括模擬芯片、模擬芯片、計(jì)算機(jī)芯片、計(jì)算機(jī)芯片、計(jì)算機(jī)芯片、計(jì)算機(jī)芯片和計(jì)算機(jī)芯片，數(shù)字和混合信號種類。這些不同分類的計(jì)算機(jī)芯片決定了它們?nèi)绾蝹鬏斝盘柡吞幚砉β仕鼈兊某叽绾托室踩Q于它們的分類，而數(shù)字計(jì)算機(jī)芯片是最小、功能最強(qiáng)大、應(yīng)用最廣泛的芯片，以1和0的組合形式傳輸數(shù)據(jù)信號。
 
　　今天，大規(guī)模集成芯片實(shí)際上可以包含數(shù)百萬個(gè)晶體管，這就是為什么計(jì)算機(jī)變得比以往任何時(shí)候都更小、更強(qiáng)大。不僅如此，計(jì)算機(jī)芯片幾乎應(yīng)用于每一個(gè)電子應(yīng)用中，包括家用電器、手機(jī)，交通和現(xiàn)代生活的方方面面。有人認(rèn)為，計(jì)算機(jī)芯片的發(fā)明是人類歷重要的事件之一。計(jì)算機(jī)芯片的未來將包括更小、更快、甚至更強(qiáng)大的集成電路，能夠做出驚人的事來，即使按照今天的標(biāo)準(zhǔn)，羅伯特諾伊斯是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)芯片的最早開發(fā)者之一。
 
　　在不到6小時(shí)的時(shí)間里，一個(gè)深度學(xué)習(xí)強(qiáng)化方法，可以自動生成芯片設(shè)計(jì)的所有關(guān)鍵指標(biāo)，包括功耗、性能和芯片面積，且給出的布局圖都優(yōu)于或可與人類設(shè)計(jì)的芯片布局圖相比肩。這無疑是人工智能助力人類實(shí)現(xiàn)更好、更快、更強(qiáng)目標(biāo)的范例。有意思的是，這個(gè)人工智能現(xiàn)在又被拿去設(shè)計(jì)下一代人工智能，這讓我們看到一種共生關(guān)系——更強(qiáng)大的人工智能設(shè)計(jì)硬件，正在推動人工智能的進(jìn)步。
 
　　資料來源：科技日報(bào)
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