الشرائح الإلكترونية هي أساس التكنولوجيا الحديثة إنها العمود الفقري لعالمنا الرقمي. تتحكم هذه الشرائح الإلكترونية الصغيرة في تدفق الإشارات الكهربائية ومعالجة المعلومات وتخزينها في الأجهزة والآلات. ويلعب تصميم الشريحة دورًا حاسمًا في أدائها وقدراتها وتكاليفها. ومع ذلك، فقد تُركت عملية تصميم الرقائق تاريخيًا لعدد قليل من المهندسين ذوي المهارات العالية، مما يحد من إمكانيات الابتكار.
في الماضي، كان تصميم الرقائق عملية شاقة تتم يدويًا. كان ظهور أتمتة التصميم الإلكتروني (EDA) في الستينيات بمثابة نقطة تحول مهمة، حيث مكن الشركات من تصميم ومحاكاة أداء الرقائق قبل إنشاء النماذج الأولية. واليوم، الذكاء الاصطناعي يصمم رقائق لتطبيقات الذكاء الاصطناعي، مما يسمح للمهندسين بتصميم الرقائق بشكل أسرع وأكثر كفاءة وبدقة أكبر.
لا يؤدي هذا الإنجاز إلى تغيير قواعد اللعبة في مجال تصميم الرقائق فحسب، بل لديه أيضًا القدرة على إضفاء الطابع الديمقراطي على الابتكار في صناعة أشباه الموصلات. بفضل تصميم الرقائق المعتمدة على الذكاء الاصطناعي، أصبح بإمكان المبتكرين من خلفيات متنوعة الآن تصميم شرائح لم يكن من الممكن الوصول إليها في السابق بسبب العوائق المالية والتقنية.
محتويات المقال :
الشرائح الإلكترونية
تعتبر الشرائح الإلكترونية (Microchips)، والمعروفة أيضًا بالدوائر المتكاملة، أساس التكنولوجيا الحديثة. يتم دمج هذه الدوائر الإلكترونية الصغيرة في قطعة من مادة شبه موصلة، عادة ما تكون من السيليكون، وتتحكم الترانزستورات والمكونات الصغيرة الأخرى في تدفق الإشارات الكهربائية على طول هذه الدوائر بطرق تمكنها من معالجة المعلومات وتخزينها. كما يلعب تصميم الشريحة دورًا حاسمًا في أدائها وقدراتها، والأمر متروك لمصممي الشرائح لمعرفة المكونات التي يجب تضمينها وفي أي مكان، حتى تتمكن الشريحة من القيام بما يفترض أن تفعله بالسرعة والكفاءة قدر الإمكان.
يحتاج مصممو الشرائح أيضًا إلى التأكد من أن الشريحة لا تكلف أكثر مما تحتاج إليه، ولا تستهلك الكثير من الطاقة، ويمكنها مواجهة البيئة التي تحتاج إلى العمل فيها. على سبيل المثال، إذا كانت هناك شريحة في سيارتك، فيجب أن تتحمل أشعة الشمس الحارقة عليها، وكذلك درجات الحرارة الأقل من درجة التجمد.
كيف يُحدث الذكاء الاصطناعي ثورة في تصميم الرقائق؟
لقد شهدت عملية تصميم الرقائق الدقيقة تحولًا كبيرًا مع تكامل الذكاء الاصطناعي (AI). وما كان في السابق مهمة شاقة وتستغرق وقتا طويلا، وعرضة للأخطاء البشرية، أصبح الآن أسرع وأكثر كفاءة وابتكارا. حيث تعمل الأدوات التي تعمل بالذكاء الاصطناعي على إحداث ثورة في تصميم الرقائق من خلال محاكاة الملايين من خيارات التصميم، وتحسين الأداء، وتقليل استهلاك الطاقة.
وباستخدام التعلم بالتعزيز (reinforcement learning)، يمكن لنماذج الذكاء الاصطناعي أن تتعلم من كميات هائلة من البيانات، وتحدد الأنماط، وتقوم بالتنبؤات. وقد كان لهذا النهج دور فعال في تطوير حلول الذكاء الاصطناعي التي يمكنها تصميم دوائر متكاملة على نطاق غير مسبوق. وتقع شركات مثل “Synopsys” و”Cadence” في طليعة هذا التحول التكنولوجي، حيث توفر أدوات تعتمد على الذكاء الاصطناعي والتي تمكن المهندسين من تصميم الرقائق بشكل أسرع وأفضل وأكثر استدامة.
حيث أن الذكاء الاصطناعي يتفوق بالفعل على البشر في جوانب معينة من تصميم الرقائق. كما يؤدي الذكاء الاصطناعي بالفعل أجزاء من عملية التصميم بشكل أفضل من البشر. وفي بعض الأحيان، يتوصلون إلى أفكار غريبة ناجحة لأنها تعمل خارج نطاق طريقة تفكير البشر تمامًا.
إن الآثار المترتبة على تصميم الرقائق المعتمدة على الذكاء الاصطناعي بعيدة المدى. ومع القدرة على تحسين أداء الرقاقة، وتقليل استهلاك الطاقة، وتسريع الابتكار، من المتوقع أن يُحدِث الذكاء الاصطناعي ثورة في صناعة أشباه الموصلات.
الذكاء الاصطناعي يصمم رقائق لتطبيقات الذكاء الاصطناعي
لقد خلق ازدياد الطلب على الذكاء الاصطناعي في الفترة الأخيرة طلبًا غير مسبوق على الرقائق المخصصة التي يمكنها تدريب وتشغيل خوارزميات الذكاء الاصطناعي بكفاءة. وتحتاج شركات التكنولوجيا إلى هذه الرقائق للبقاء في صدارة المنافسة، والرقائق المصممة بالذكاء الاصطناعي هي الحل. بفضل التعاون بين البشر وأنظمة الذكاء الاصطناعي، يستطيع المهندسون الآن تصميم شرائح ليست “جيدة بما فيه الكفاية” فحسب، بل رائعة أيضًا.
يمكن للأدوات القائمة على الذكاء الاصطناعي تحسين الرقائق من أجل كفاءة الطاقة، وهو أمر بالغ الأهمية بالنظر إلى أن الذكاء الاصطناعي نفسه متعطش للطاقة بشكل لا يصدق. يقدر الخبراء أن مراكز البيانات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي ستشهد زيادة بنسبة 160% في استهلاك الطاقة بحلول عام 2030. لذلك، من الضروري تطوير شرائح يمكنها تقليل استهلاك الطاقة مع الحفاظ على الأداء العالي.
تقف شركات مثل “Synopsys” و”Cadence” في طليعة هذه الثورة، وذلك باستخدام حلول الذكاء الاصطناعي التي تم إنشاؤها من خلال التعلم المعزز لتصميم دوائر متكاملة على نطاق غير مسبوق. يمكن لنماذج الذكاء الاصطناعي هذه أن تعمل من خلال خيارات أسرع بكثير من المهندسين البشريين، مما يتيح التصميم السريع للرقائق التي لا يتم تحسينها من أجل كفاءة الطاقة فحسب، بل مصممة أيضًا لتطبيقات محددة للذكاء الاصطناعي.
ولمعالجة نقص المواهب في مجال تصميم الرقائق، أنشأت شركة “Synopsys” برنامج “Synopsys.ai Copilot” في نوفمبر 2023. وتم تدريب أداة الذكاء الاصطناعي هذه، المستندة إلى برنامج “Copilot” من مايكروسوفت، بشكل خاص على مستندات تصميم الرقائق. لقد تم دمجها في منتجات أتمتة التصميم الإلكتروني من “Synopsys”، مما يسمح للمهندسين بطرح الأسئلة والحصول على إجابات واضحة أثناء عملية التصميم. يمكن أن يؤدي هذا إلى تحسين كفاءة الموظفين الجدد بشكل كبير وجعلهم لا يحتاجون إلى إرشادات مستمرة من كبار المصممين.
إضفاء الطابع الديمقراطي على تصميم الرقائق
بمساعدة الذكاء الاصطناعي، لم نعد نعتمد على عدد قليل من المهندسين ذوي المهارات العالية الذين يقومون بتصميم الرقائق. إن الشرائح الإلكترونية التي كانت في السابق مقتصرة على الشركات الكبيرة ذات الموارد المالية الكبيرة أصبحت الآن في متناول أي شخص لديه فكرة عظيمة.
حيث ستكون قادرًا على تصميم شريحة مخصصة لبدء مشروعك الخاص، أو طرح منتجك في السوق بشكل أسرع وأكثر كفاءة من أي وقت مضى. هذه هي الحقيقة التي جعلها الذكاء الاصطناعي ممكنة.
بفضل تصميم الرقاقة المدعومة بالذكاء الاصطناعي، لم يعد الأمر يقتصر فقط على من يملك أكبر قدر من المال أو أكبر خبرة؛ بل يتعلق الأمر بمن لديه أفضل فكرة. وهذا يفتح فرصًا جديدة للابتكار وريادة الأعمال، وسيغير العالم.
سوف نشهد عملية ديمقراطية مع الذكاء الاصطناعي، حيث سنكون قادرين على رؤية مبتكرين وقد يكونون مجرد خمسة أشخاص اجتمعوا بفكرة عظيمة، ويحتاجون إلى شريحة لها، وسيكونون قادرين على تصميمها بسهولة.
المصدر
AI is now designing chips for AI | big think
Author: أخبار علمية
سعدنا بزيارتك، جميع مقالات الموقع هي ملك موقع الأكاديمية بوست ولا يحق لأي شخص أو جهة استخدامها دون الإشارة إليها كمصدر. تعمل إدارة الموقع على إدارة عملية كتابة المحتوى العلمي دون تدخل مباشر في أسلوب الكاتب، مما يحمل الكاتب المسؤولية عن مدى دقة وسلامة ما يكتب.
التعليقات :