《AI协助硬件设计：纽约大学成功利用ChatGPT设计微处理器》

原内容描述了IT之家6月19日的消息，称生成式人工智能已开始涉足硬件设计领域。不久之后，纽约大学一组研究人员宣布，他们利用聊天机器人ChatGPT成功设计和制造了一款微处理器。

打开凤凰新闻，查看更多高清图片

纽约大学坦登电气与计算机工程系及网络安全中心的研究助理教授皮尔斯博士（Dr. Hammond Pearce）阐述，他们的Chip Chat项目起源于对现有生成式AI大型语言模型在硬件设计领域的效能和限制的好奇心。他强调道：“许多人看待这些模型时，可能将其视为简单的玩具。然而，我并不这样认为。这些模型尚未广泛应用，但它们的普及前景是无可置疑的。这也是我们开展Chip Chat项目的原因——它更像是一场概念验证的示例。”

使用 LLM 创建 IC 的设计流程

IT之家观察到，采用基于聊天的人工智能助手能够协助解决芯片设计领域所面临的的一项重大挑战：硬件描述语言（HDL）。尽管HDL代码在设计微处理器过程中是必需的，但这需要具备相当专业的技能。“HDL代码的最大难题在于许多人难以撰写它们，”皮尔斯博士指出，“成为一名这方面的专家非常困难。这意味着我们的优秀工程师仍在使用这些语言进行一些琐碎的任务，因为缺乏足够的专业人才。”

在现代科技迅速发展的背景下，人工智能（AI）的应用逐渐成为各行各业的重要推动力。其中，工程师这个职业领域同样可以借助 AI 技术的优势，实现工作效率的提升。AI 能够承担一些简单、快速的任务，使工程师可以将精力更多的投入到更具挑战性的任务中。这样，他们不仅能够更快地完成工作，还能够在这个过程中不断积累经验，提升自身的专业素养。总之，AI 技术为工程师提供了更多的时间与空间，让他们在工作中发挥更大的价值。

根据该团队的说法，通过基于聊天的生成式 AI，工程师可以用简单的英语来设计微处理器，而不需要 HDL。对此，皮尔斯博士感慨道，“我根本不是芯片设计专家，这是我设计的第一块芯片，我觉得这正是为什么这么令人印象深刻。”

以专业文章写作的角度来看，Chip Chat团队采用了设计流程图与评估标准的方法，全面评估了ChatGPT在芯片设计领域的性能。他们构建了一个对话框架，形成了持续的反馈机制，从而确保了评估结果的准确性和可靠性。

Chip Chat 设计流程图

在设计过程中，我们的团队邀请ChatGPT参与其中，共同构建了指令集架构（ISA）、汇编器、算术逻辑单元（ALU）以及操作码等关键部分。值得关注的是，项目启动的第一个提示词是：“让我们共同设计一款全新的微处理器。由于在空间和I/O方面面临巨大挑战，我们必须在ASIC的1000个标准单元内实现。因此，我认为我们需要摒弃基于累加器的8位架构，以及多字节指令。针对这些情况，请你提出合理的建议，指导我们如何着手开展这个项目。”

在成功处理了124条信息之后，我们的团队设计并开发了一种基于累加器的8位微处理器，其功能与可比较的PIC产品相当。随后，这款芯片被送往Skywater 130纳米工艺的平台上进行制造。我们骄傲地宣称，这是首次由LLM设计的IC实际制造出来的成果，这一突破性进展无疑为我们的团队研究增添了新的篇章。

从这个实验中该团队得出结论，ChatGPT 确实可以作为一种真实世界的解决方案来设计功能性的芯片。

根据皮尔斯博士的观点，AI 不会完全替代人类工程师，但这并不意味着两者可以相互忽略。实际上，AI 和人类工程师各自有其优势与局限性。皮尔斯博士解释道：“我们不应该将这个问题看作是 AI 会取代人类工程师，因为在某些方面，AI 的表现可能会优于人类。然而，这也并不意味着 AI 可以完全取代人类工程师，因为总有一些任务和工具是 AI 无法胜任的。同样，AI 所产生的事物也存在一定的缺陷，这是由于其工作原理的限制所导致的。”