纽约大学团队利用ChatGPT自然语言设计微处理器

6月19日,IT之家报道了一项开创性的发展,即生成式人工智能进入了硬件设计领域。纽约大学的研究人员宣布,他们成功地利用ChatGPT聊天机器人设计并制造了一款微处理器。

纽约大学电气与计算机工程系及网络安全中心的助理教授汉蒙德·皮尔斯博士描述了他们的“Chip Chat”项目的灵感来源,即探索大规模生成式人工智能语言模型在硬件设计中的能力和局限性。“我们想要看看这些模型究竟有多强大,”他解释道,“很多人认为这些模型只是玩具,但我并不这么认为。它们虽然还不普及,但它们肯定会普及,这也是我们进行Chip Chat项目的原因——这几乎就像是一个概念验证的演示。”

基于语言模型的AI助手解决了芯片设计行业面临的一个重大挑战:硬件描述语言(HDL)。虽然HDL对于设计微处理器至关重要,但编写HDL代码需要专业知识。“HDL的最大挑战在于没有多少人能够写这些代码,”皮尔斯博士指出,“成为这个领域的专家是很困难的。这意味着我们最优秀的工程师仍在使用这些语言做一些琐碎的事情,因为能够写这种代码的工程师并不多。”

团队表示,利用基于对话的生成式人工智能,工程师可以用简单的英语设计微处理器,无需使用HDL。皮尔斯博士对此能力表示反思,“我根本不是芯片设计专家,而这是我第一次设计芯片。我觉得这非常令人印象深刻。”

Chip Chat团队通过遵循设计流程和评估标准,利用对话框架评估了ChatGPT在芯片设计中的表现,形成了一个反馈循环。

作为设计过程的一部分,团队让ChatGPT设计了自己的指令集架构(ISA)、汇编器、算术逻辑单元(ALU)、操作码、优化等等。经过124条消息交流,团队成功设计出了一款基于累加器的8位微处理器,具有与现有PIC产品相媲美的功能。随后,这款芯片被送去在Skywater 130纳米航天器上进行制造。团队声称,这项研究标志着首次由大型语言模型设计的集成电路被实际制造出来。

从这个实验中,团队得出结论认为,ChatGPT确实可以作为设计功能性芯片的现实解决方案。

皮尔斯博士强调,这并不意味着AI会取代人类工程师:“这并不意味着AI将取代工程师,因为总会有一些工具和任务是这些AI无法处理的。它们产生的东西也会因其运行方式的特点而存在一些缺陷。”

这一成就突显了生成式人工智能在颠覆诸如硬件设计等复杂领域中的潜力,同时暗示了其在传统人工智能应用之外的广泛应用前景。