La recente realizzazione di un chip progettato senza l'uso di un linguaggio di definizione hardware ha catturato l'attenzione del mondo della tecnologia. Un team di ricercatori presso l'Università dello Stato di New York (NYU) ha dimostrato che è possibile creare un chip utilizzando solo il linguaggio comune, come l'inglese, insieme all'assistenza dell'intelligenza artificiale di ChatGPT. Questa innovazione apre la strada a nuove possibilità per la progettazione di chip e potrebbe rivoluzionare il settore dell'elettronica.
Il chip progettato dal team di ricerca e da ChatGPT non è un processore completo; niente di simile a un processore Intel o AMD. Tuttavia è una parte di un'intera CPU: la logica responsabile della creazione di una nuova architettura di microprocessore a 8 bit basata su accumulatori. Gli accumulatori sono essenzialmente registri di memoria in cui vengono memorizzati i risultati dei calcoli intermedi fino al completamento del calcolo principale. Sono solo parte integrante del funzionamento delle CPU, ma forse si possono progettare in questo modo anche altre parti necessarie.
Il miracolo della progettazione senza HDL
I ricercatori hanno dimostrato che non solo il chip completo è stato progettato, ma è stato anche prodotto e testato con successo. Questo risultato sorprendente è stato reso possibile grazie all'utilizzo del linguaggio semplice, senza la necessità di tradurlo in un linguaggio di descrizione hardware (HDL), come il Verilog.
Solitamente, la traduzione del linguaggio comune in HDL richiede il coinvolgimento di specialisti dell'ingegneria HDL, ma ChatGPT ha eliminato la necessità di questa fase, riducendo gli errori umani e accelerando il processo di progettazione.
La potenza dell'IA nel design dei chip
ChatGPT è un sistema in grado di riconoscere i modelli, proprio come gli esseri umani, ma con capacità più ampie. L'IA ha dimostrato di essere di grande aiuto nella progettazione di chip, consentendo agli ingegneri di saltare la fase di traduzione HDL.
Tuttavia, ci sono ancora preoccupazioni riguardo all'eliminazione della necessità di conoscere l'HDL da parte dei progettisti di chip. La competenza nell'HDL è una capacità specialistica e complessa che richiede anni di esperienza per essere padroneggiata. Automatizzare parti di questo processo potrebbe essere vantaggioso, ma ci sono rischi nell'affidare completamente questa competenza a un software dipendente dall'elettricità e dalla connettività dei server.
Il futuro dell'IA nella progettazione di chip
I ricercatori hanno utilizzato dei Large Language Models (LLM) disponibili commercialmente e pubblicamente per lavorare su otto esempi di progettazione hardware. L'interazione tra gli ingegneri e l'IA ha permesso di generare il codice HDL equivalente a partire da testi in inglese comune.
Questo studio ha portato alla fabbricazione fisica del primo chip interamente generato dall'IA attraverso l'HDL. Sebbene esistano già strumenti di progettazione elettronica automatizzata (EDA) che mostrano risultati impressionanti, ChatGPT è un software più generale che dimostra la sua versatilità anche nel campo dell'EDA. Questo abbassa notevolmente la barriera di conoscenza per diventare un progettista EDA e potrebbe consentire a chiunque, con determinazione e l'aiuto di ChatGPT, di progettare la propria architettura di CPU.
"La grande sfida dei linguaggi di descrizione dell'hardware è che non molte persone sanno come scriverli", ha detto il dottor Hammond Pearce. "È piuttosto difficile diventare un esperto in questi linguaggi. Ciò significa che i nostri migliori ingegneri continuano a fare cose banali in questi linguaggi, perché non ci sono molti ingegneri in grado di farle".
Nonostante i progressi raggiunti, sorgono alcune questioni importanti riguardo all'uso estensivo dell'IA nella progettazione di chip. La dipendenza da un software complesso come ChatGPT comporta il rischio di errori e vulnerabilità che potrebbero essere sfruttati da terze parti. Tuttavia, i benefici potenziali di questa tecnologia sono innegabili e potrebbero portare a una maggiore produttività, tempi di progettazione più brevi e design più creativi nel settore dei chip di semiconduttori. Mentre esploriamo le frontiere dell'IA nella progettazione hardware, è importante valutare attentamente i rischi e sviluppare contromisure per garantire la sicurezza e l'affidabilità dei chip progettati con l'assistenza dell'IA.
L'impressionante risultato raggiunto dal team di ricerca dell'Università dello Stato di New York dimostra il potenziale della collaborazione tra umani e intelligenza artificiale nella progettazione di chip di semiconduttori. Nonostante le sfide e le questioni che si presentano lungo la strada, questa innovazione apre le porte a nuove opportunità e promette di trasformare il settore dell'elettronica nei prossimi anni.