La génesis de circuito integrado: donde la inteligencia artificial crea inteligencia artificial
Autores: Baungarten-Leon, Emilio Isaac; Ortega-Cisneros, Susana; Abdelmoneum, Mohamed; Vidana Morales, Ruth Yadira; Pinedo-Diaz, German
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La génesis de circuito integrado: donde la inteligencia artificial crea inteligencia artificial
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Circuito integrado
Proceso de desarrollo
Implementación RTL
Síntesis de alto nivel
Automatización del diseño electrónico
Red neuronal convolucional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
El proceso típico de desarrollo de Circuitos Integrados (CI) comienza con la formulación de especificaciones en lenguaje natural y posteriormente avanza a la implementación a nivel de Transferencia de Registros (RTL). El código RTL se genera tradicionalmente a través de esfuerzos manuales, utilizando Lenguajes de Descripción de Hardware (HDL) como VHDL o Verilog. La Síntesis de Alto Nivel (HLS), por otro lado, convierte los lenguajes de programación a HDL; estos métodos buscan optimizar el proceso de ingeniería, minimizando el esfuerzo humano y los errores. Actualmente, los algoritmos de Automatización del Diseño Electrónico (EDA) se han mejorado con el uso de IA, con nuevos avances en Modelos de Lenguaje Grande (LLM) comerciales (como ChatGPT, Bard, entre otros) y herramientas de código abierto que presentan una oportunidad para automatizar el proceso de diseño de chips. Este trabajo se centra en la creación de un Circuito Integrado de Red Neuronal Convolucional (CNN) desarrollado completamente por un LLM (ChatGPT-4), y su fabricación con el primer Kit de Diseño de Procesos de código abierto fabricable (PDK), SKY130A. Los desafíos, oportunidades, ventajas, desventajas, flujo de conversación y flujo de trabajo involucrados en el desarrollo de CI de CNN se presentan en este trabajo, culminando en el proceso de fabricación utilizando una tecnología de 130 nm, marcando un logro innovador como posiblemente el primer CNN del mundo escrito completamente por IA para su fabricación de CI con un PDK gratuito, siendo un punto de referencia para los sistemas que se pueden generar hoy con LLMs.
Descripción
El proceso típico de desarrollo de Circuitos Integrados (CI) comienza con la formulación de especificaciones en lenguaje natural y posteriormente avanza a la implementación a nivel de Transferencia de Registros (RTL). El código RTL se genera tradicionalmente a través de esfuerzos manuales, utilizando Lenguajes de Descripción de Hardware (HDL) como VHDL o Verilog. La Síntesis de Alto Nivel (HLS), por otro lado, convierte los lenguajes de programación a HDL; estos métodos buscan optimizar el proceso de ingeniería, minimizando el esfuerzo humano y los errores. Actualmente, los algoritmos de Automatización del Diseño Electrónico (EDA) se han mejorado con el uso de IA, con nuevos avances en Modelos de Lenguaje Grande (LLM) comerciales (como ChatGPT, Bard, entre otros) y herramientas de código abierto que presentan una oportunidad para automatizar el proceso de diseño de chips. Este trabajo se centra en la creación de un Circuito Integrado de Red Neuronal Convolucional (CNN) desarrollado completamente por un LLM (ChatGPT-4), y su fabricación con el primer Kit de Diseño de Procesos de código abierto fabricable (PDK), SKY130A. Los desafíos, oportunidades, ventajas, desventajas, flujo de conversación y flujo de trabajo involucrados en el desarrollo de CI de CNN se presentan en este trabajo, culminando en el proceso de fabricación utilizando una tecnología de 130 nm, marcando un logro innovador como posiblemente el primer CNN del mundo escrito completamente por IA para su fabricación de CI con un PDK gratuito, siendo un punto de referencia para los sistemas que se pueden generar hoy con LLMs.