新动态：与 ChatGPT 对话足以辅助设计 CPU：人工智能也可使硬件制造受益

来源：站长之家　2023-06-19 11:49:15

编程客栈() 6月19日消息:纽约州立大学（NYU）的一个研究团队完成了一项看似不可能的任务：他们成功设计了一款没有硬件定义语言的半导体芯片。他们仅仅使用了简单的英语，通过其中的定义和示例来定义和描述半导体处理器，展示了人类的聪明才智、好奇心和基础知识在与 ChatGPT 的 AI 能力相结合时所能实现的惊人成就。

(资料图片)

令人惊讶的是，这款芯片不仅仅是设计出来的，还进行了制造、基准测试，并且运行正常。硬件工程师们只使用了简单的英语，展示了 ChatGPT 的巨大价值和强大能力。

研究团队和 ChatGPT 设计的芯片并不是一个完整的处理器，不像英特尔或 AMD 处理器那样。但它是 CPU 的一个组成部分：负责创建一种新颖的基于累加器的 8 位微处理器php架构的逻辑部编程客栈分。累加器实质上编程客栈是用于存储中间计算结果的寄存器（内存），直到完成主要计算。然而，它们对 CPU 的工作至关重要，这表明其他必要的部分也可能通过设计得到。

通常，团队需要经历多个阶段来将芯片设计并制造出来，其中一个阶段涉及将描述芯片及其功能的「简单英语」翻译成所选择的硬件描述语言（HDjsL），如 Verilog。HDL 表示芯片内部元素的实际几何结构、密度和整体布局，这对于制造过程是必要的。

ChatGPT 是一种模式识别机器，就像人类一样。它在各种形式的语言理解方面表现出色，包括与硬件相关的语言。ChatGPT 的帮助使得工程师们可以跳过 HDL 阶段，这是一项令人瞩目的成就，可能让 HDL 工程专家们感到有些紧张。然而，研究人员认为，这种方法将减少 HDL 翻译过程中由人为错误引起的问题，提高生产效率，缩短设计时间和上市时间，并允许更具创造性的设计。

然而，有一件事引发了一些担忧（或者至少说是值得商榷）。那就是希望消除芯片设计师对 HDL 的流利运用的需求。作为一个极其专业化且复杂的领域，掌握 HDL 是一项相对罕见且难以掌握的技能。

Pearce 博士说：「硬件描述语言的一个重要挑战是，掌握它的人并不多。」他补充说：「成为专家相当困难。这意味着我们最优秀的工程师仍然在做这些琐碎的事情，因为能够做这些事的工程师并不多。」

当然，自动化这个过程的一部分将是一个明确的益处。它可以加速已有专家的工作，同时培养和引入新的专家。然而，ChatGPT 这个完全依赖于需要电力和服务器连接的软件来实现这项技能也js存在一定的风险。

此外，还存在着对这种不透明软件黑匣子及其输出的信任问题。我们已经看到过通过注入提示所引发的问题，而且 LLM 也不免受到漏洞的影响。我们甚至可以考虑，在芯片的培训阶段中，有可能通过硬件后门来感染基于芯片的 LLM，从而导致某种结果。

研究团队使用了商业上和公开可用的大型语言模型（LLMs）来处理八个硬件设计示例，通过工程师和 LLM 之间的实时交互，从英语文本逐步转化为 Verilog（HDL）等效文本。

「这项研究产生了我们认为是第一个完全由 AI 生成的 HDL，用于制造物理芯片，」纽约大学 Tandon 的研究助理教授兼研究团队成员 Hammond Pearce 博士说。「一些人工智能模型，如 OpenAI 的 ChatGPT 和谷歌的 Bard，可以生成不同编程语言的软件代码，但它们在硬件设计中的应用尚未得到广泛研究。这项研究表明 AI 也可以使硬件制造受益，尤其是当它被用于对话时，你可以通过一种来回对话的方式来完善设计。」

已经有几种电子设计自动化 (EDA) 工具，人工智能在芯片布局和其他元素方面显示出令人印象深刻的结果。但是 ChatGPT 不是一款专门的软件，显然它也可以写诗和用做 EDA。

现在，成为 EDA 设计师的知识门槛要低得多。也许有一天，足够多的 CPU 知识会被开放，以至于任何有足够决心（和 ChatGPT 的宝贵帮助）的人都可以在家设计他们的 CPU 架构。

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