站長之家(ChinaZ.com) 6月19日消息:紐約州立大學(xué)（NYU）的一個研究團隊完成了一項看似不可能的任務(wù)：他們成功設(shè)計了一款沒有硬件定義語言的半導(dǎo)體芯片。他們僅僅使用了簡單的英語，通過其中的定義和示例來定義和描述半導(dǎo)體處理器，展示了人類的聰明才智、好奇心和基礎(chǔ)知識在與 ChatGPT 的 AI 能力相結(jié)合時所能實現(xiàn)的驚人成就。

令人驚訝的是，這款芯片不僅僅是設(shè)計出來的，還進行了制造、基準測試，并且運行正常。硬件工程師們只使用了簡單的英語，展示了 ChatGPT 的巨大價值和強大能力。

研究團隊和 ChatGPT 設(shè)計的芯片并不是一個完整的處理器，不像英特爾或 AMD 處理器那樣。但它是 CPU 的一個組成部分：負責創(chuàng)建一種新穎的基于累加器的 8 位微處理器架構(gòu)的邏輯部分。累加器實質(zhì)上是用于存儲中間計算結(jié)果的寄存器（內(nèi)存），直到完成主要計算。然而，它們對 CPU 的工作至關(guān)重要，這表明其他必要的部分也可能通過設(shè)計得到。

通常，團隊需要經(jīng)歷多個階段來將芯片設(shè)計并制造出來，其中一個階段涉及將描述芯片及其功能的「簡單英語」翻譯成所選擇的硬件描述語言（HDL），如 Verilog。HDL 表示芯片內(nèi)部元素的實際幾何結(jié)構(gòu)、密度和整體布局，這對于制造過程是必要的。

ChatGPT 是一種模式識別機器，就像人類一樣。它在各種形式的語言理解方面表現(xiàn)出色，包括與硬件相關(guān)的語言。ChatGPT 的幫助使得工程師們可以跳過 HDL 階段，這是一項令人矚目的成就，可能讓 HDL 工程專家們感到有些緊張。然而，研究人員認為，這種方法將減少 HDL 翻譯過程中由人為錯誤引起的問題，提高生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計時間和上市時間，并允許更具創(chuàng)造性的設(shè)計。

然而，有一件事引發(fā)了一些擔憂（或者至少說是值得商榷）。那就是希望消除芯片設(shè)計師對 HDL 的流利運用的需求。作為一個極其專業(yè)化且復(fù)雜的領(lǐng)域，掌握 HDL 是一項相對罕見且難以掌握的技能。

Pearce 博士說：「硬件描述語言的一個重要挑戰(zhàn)是，掌握它的人并不多。」他補充說：「成為專家相當困難。這意味著我們最優(yōu)秀的工程師仍然在做這些瑣碎的事情，因為能夠做這些事的工程師并不多。」

當然，自動化這個過程的一部分將是一個明確的益處。它可以加速已有專家的工作，同時培養(yǎng)和引入新的專家。然而，ChatGPT 這個完全依賴于需要電力和服務(wù)器連接的軟件來實現(xiàn)這項技能也存在一定的風險。

此外，還存在著對這種不透明軟件黑匣子及其輸出的信任問題。我們已經(jīng)看到過通過注入提示所引發(fā)的問題，而且 LLM 也不免受到漏洞的影響。我們甚至可以考慮，在芯片的培訓(xùn)階段中，有可能通過硬件后門來感染基于芯片的 LLM，從而導(dǎo)致某種結(jié)果。

研究團隊使用了商業(yè)上和公開可用的大型語言模型（LLMs）來處理八個硬件設(shè)計示例，通過工程師和 LLM 之間的實時交互，從英語文本逐步轉(zhuǎn)化為 Verilog（HDL）等效文本。

「這項研究產(chǎn)生了我們認為是第一個完全由 AI 生成的 HDL，用于制造物理芯片，」紐約大學(xué) Tandon 的研究助理教授兼研究團隊成員 Hammond Pearce 博士說。「一些人工智能模型，如 OpenAI 的 ChatGPT 和谷歌的 Bard，可以生成不同編程語言的軟件代碼，但它們在硬件設(shè)計中的應(yīng)用尚未得到廣泛研究。這項研究表明 AI 也可以使硬件制造受益，尤其是當它被用于對話時，你可以通過一種來回對話的方式來完善設(shè)計。」

已經(jīng)有幾種電子設(shè)計自動化 (EDA) 工具，人工智能在芯片布局和其他元素方面顯示出令人印象深刻的結(jié)果。但是 ChatGPT 不是一款專門的軟件，顯然它也可以寫詩和用做 EDA。

現(xiàn)在，成為 EDA 設(shè)計師的知識門檻要低得多。也許有一天，足夠多的 CPU 知識會被開放，以至于任何有足夠決心（和 ChatGPT 的寶貴幫助）的人都可以在家設(shè)計他們的 CPU 架構(gòu)。