“人类无法理解”：AI设计的奇怪芯片，性能远超我们的创造

人工智能模型在几小时内就通过深度学习创造出了更高效的无线芯片，但目前还不清楚它们的“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）可以在数小时内设计出复杂的无线芯片，而人类需要数周才能完成这一壮举。

事实证明，不仅芯片设计更高效，人工智能还采用了一种完全不同的方法 —— 一种人类电路设计师极不可能设计出来的方法。研究人员在发表在《自然通讯》杂志上的一项研究中概述了他们的发现。

研究的重点是毫米波（mm-Wave）无线芯片，由于其复杂性和小型化需求，制造商面临着一些最大的挑战。这些芯片用于5G调制解调器，现在普遍用于手机。

制造商目前依赖于人类专业知识、定制电路设计和既定模板的组合。然后，每个新设计都会经历一个基于试错法的缓慢优化过程，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有效方法的谨慎、迭代的方法。

然而，在这种情况下，普林斯顿工程学院和印度理工学院的研究人员认为，基于深度学习的人工智能模型可以使用一种逆向设计方法 —— 指定所需的输出，让算法来确定输入和参数。

人工智能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，没有人理解但可能隐藏低效的既定芯片设计模板将被抛弃。

芯片设计的未来？

普林斯顿大学电子与计算机工程教授Kaushik Sengupta说，在这个实验中，得到的结构“看起来是随机形状的”。“人类无法真正理解它们。”

当Sengupta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。

尽管研究结果表明，这种复杂芯片的设计可以交给人工智能，但Sengupta敏锐地指出，仍然存在“需要人类设计师纠正的陷阱”。特别是，该算法产生的许多设计都不起作用 —— 相当于当前生成式人工智能工具产生的“幻觉”。

“重点不是用工具取代人类设计师，”Sengupta说。“关键是要用新工具提高生产率。”

迭代设计的开发速度也开辟了新的可能性。一些芯片设计可以面向能源效率，而另一些则可以面向彻底的性能或扩展频率范围。

随着小型化需求的不断增长，无线芯片变得越来越重要，因此本研究是向前迈出的有价值的一步。但Sengupta说，如果他的团队的方法可以扩展到电路设计的其他部分，它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，这只是冰山一角。”

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