Les chercheurs en ingénierie ont démontré que intelligence artificielle (AI) peut concevoir des puces sans fil complexes en heures, un exploit qui aurait pris des semaines humaines.
Non seulement les conceptions de puces se sont révélées plus efficaces, mais l’IA a adopté une approche radicalement différente – celle qu’un concepteur de circuit humain aurait été très peu susceptible de concevoir. Les chercheurs ont décrit leurs résultats dans une étude publiée le 30 décembre 2024 dans la revue Communications de la nature.
La recherche s’est concentrée sur les puces sans fil à onde millimétrique (onde MM), qui présentent certains des plus grands défis auxquels sont confrontés les fabricants en raison de leur complexité et de leur besoin de miniaturisation. Ces puces sont utilisées dans des modems 5G, maintenant couramment trouvés dans les téléphones.
Les fabricants dépendent actuellement d’un mélange d’expertise humaine, de conceptions de circuits sur mesure et de modèles établis. Chaque nouveau design passe ensuite par un processus d’optimisation lent, basé sur des essais et des erreurs, car il est souvent si complexe qu’un humain ne peut pas comprendre pleinement ce qui se passe à l’intérieur de la puce. Cela conduit à une approche prudente et itérative basée sur ce qui a fonctionné auparavant.
Dans ce cas, cependant, les chercheurs de Princeton Engineering et de l’Indian Institute of Technology ont postulé que les modèles d’IA basés sur un apprentissage en profondeur pourraient utiliser une méthode de conception inverse – celle qui spécifie la sortie souhaitée et laisse l’algorithme pour déterminer les entrées et les paramètres.
L’IA considère également chaque puce comme un seul artefact, plutôt que comme une collection d’éléments existants qui doivent être combinés. Cela signifie que les modèles de conception de puces établis, ceux que personne ne comprend mais ne cache probablement pas les inefficacités, sont mis de côté.
L’avenir de la conception des puces?
Dans cette expérience, les structures résultantes « ont l’air au hasard », a déclaré l’auteur principal Kaushik Senguptaprofesseur de génie électrique et informatique à Princeton. « Les humains ne peuvent pas vraiment les comprendre. »
Et lorsque Sengupta’steam a fabriqué les puces, ils ont trouvé que les créations AI atteignent des niveaux de performances au-delà de celles des conceptions existantes.
Bien que les résultats suggèrent que la conception de puces aussi complexes pouvait être remise à l’IA, Sengputa tenait à souligner que les pièges restent «qui nécessitent encore des concepteurs humains pour corriger». En particulier, de nombreux modèles produits par l’algorithme ne fonctionnaient pas – équivalent au « hallucinations« Produit par les outils d’IA génératifs actuels.
« Le but n’est pas de remplacer les concepteurs humains par des outils », a déclaré Sengputa. « Le but est d’améliorer la productivité avec de nouveaux outils. »
La vitesse à laquelle les conceptions itératives peuvent être développées ouvrent également de nouvelles possibilités. Certaines conceptions de puces peuvent être orientées vers l’efficacité énergétique, d’autres à des performances purs et simples ou à l’extension de la plage de fréquences.
Les puces sans fil sont d’une importance croissante, avec une demande en constante augmentation de miniaturisation, donc cette recherche est un pas en avant précieux. Mais Sengupta a déclaré que si la méthode de son équipe pouvait être étendue à d’autres parties de la conception d’un circuit, cela pourrait changer la façon dont nous concevons l’électronique à l’avenir. « Ce n’est que la pointe de l’iceberg en termes de ce que l’avenir réserve pour le terrain. »
