Các thiết kế trông giống như một thứ gì đó đến từ tương lai – kỳ lạ, không theo khuôn mẫu, và không ai hiểu được chúng hoạt động thế nào
Trong một bước đột phá đáng kinh ngạc, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng trí tuệ nhân tạo (AI) có thể thiết kế các vi mạch không dây phức tạp chỉ trong vài giờ – một nhiệm vụ mà con người phải mất hàng tuần để hoàn thành. Điều đặc biệt là các thiết kế này không giống bất kỳ thứ gì mà các kỹ sư từng thấy trước đây, và thậm chí không ai có thể lý giải chúng một cách rõ ràng.
Nghiên cứu được công bố vào ngày 30/12/2024 trên tạp chí Nature Communications, tập trung vào các con chip sóng millimeter (mm-Wave), một thành phần quan trọng trong công nghệ 5G. Đây cũng là loại chip gây đau đầu cho các nhà sản xuất do yêu cầu khắt khe về hiệu suất và kích thước siêu nhỏ.
AI coi thiết kế chip như một hệ thống hoàn chỉnh chứ không phải là một tập hợp các bộ phận
Khi AI bỏ qua mọi giới hạn của con người
Thông thường, các kỹ sư thiết kế chip theo cách truyền thống: dựa vào các khuôn mẫu sẵn có, tinh chỉnh dần dần dựa trên thử nghiệm và tối ưu hóa. Tuy nhiên, điều này có một hạn chế lớn: vì các mạch ngày càng phức tạp, ngay cả những chuyên gia giỏi nhất cũng không thể hiểu hết mọi yếu tố tác động bên trong chúng.
Lần này, nhóm nghiên cứu tại Princeton Engineering và Viện Công nghệ Ấn Độ quyết định để AI 'tự sáng tạo' theo một phương pháp hoàn toàn mới. Thay vì bắt đầu từ các thiết kế cũ, AI sử dụng học sâu (deep learning) để suy luận từ đầu, chỉ cần biết đầu ra mong muốn và tự tìm cách thiết kế đầu vào phù hợp.
Và kết quả? Các thiết kế trông giống như một thứ gì đó đến từ tương lai – kỳ lạ, không theo khuôn mẫu, và không ai hiểu được chúng hoạt động thế nào. Nhưng khi những con chip này được sản xuất, chúng đạt hiệu suất vượt trội so với mọi thiết kế truyền thống!
Dù kết quả đáng kinh ngạc, nhưng giáo sư Kaushik Sengupta – trưởng nhóm nghiên cứu – cho rằng AI vẫn chưa thể thay thế hoàn toàn con người. Lý do? Không phải thiết kế nào AI tạo ra cũng hoạt động. Một số thiết kế sai sót, tương tự như việc AI tạo ra hình ảnh hoặc văn bản 'ảo giác' không đúng thực tế.
"Điểm mấu chốt không phải là loại bỏ các kỹ sư thiết kế chip," Sengupta nói. "Mà là tận dụng công cụ mới để nâng cao năng suất và khả năng sáng tạo."
Điều thú vị nhất là AI không chỉ giúp rút ngắn thời gian thiết kế mà còn mở ra những khả năng hoàn toàn mới. Các con chip có thể được tối ưu hóa theo các mục tiêu khác nhau như tiết kiệm năng lượng, tăng hiệu suất hoặc mở rộng dải tần số.
Trong bối cảnh nhu cầu miniaturization (thu nhỏ vi mạch) ngày càng tăng, nghiên cứu này có thể thay đổi hoàn toàn cách chúng ta thiết kế và sản xuất chip trong tương lai. Nếu AI có thể thiết kế chip mà con người không thể hiểu nhưng vẫn hoạt động hoàn hảo, điều gì sẽ xảy ra tiếp theo?
Theo Sengupta, đây chỉ mới là khởi đầu. "Chúng ta mới chỉ thấy phần nổi của tảng băng trôi về những gì AI có thể làm trong ngành thiết kế điện tử."
