曾任Google人工智慧部門掌門人暨首席科學家的Jeff Dean認為,AI技術將協助晶片設計師突破傳統設計週期的限制,開發出更能滿足現代運算需求的客製化產品。Dean指出,隨著運算技術持續演進,客製化晶片的重要性日益提升,因為少數關鍵工作負載將主導全球絕大多數的運算需求。
AI自動化可望解決客製化硬體設計的根本性限制
現任AI新創公司Discovery Loop負責人的Dean,是Google最資深的員工之一,長期投入強化學習於晶片設計領域的相關研究。在他任職Google期間,曾參與一篇刊登於《自然》(Nature)期刊的研究論文,並身為21位共同作者之一,該論文主張運用強化學習進行晶片設計的成效優於傳統方法。儘管該論文的發表過程曾引發爭議並涉及法律糾紛,Dean仍堅信以AI輔助晶片設計是未來發展的正確方向。
在16日發布的一場爐邊對談中,Dean明確表示,他對專用硬體的發展前景深具信心,認為專用晶片能夠建構更有效率的運算系統。談到當前運算環境的現況時,他指出:「我們現在所處的時代,只有少數幾種工作負載會佔據全球大部分的運算資源」,這種趨勢使得硬體的專業化設計變得更加重要。
然而,Dean在對談中也坦承,晶片專業化設計面臨一項核心挑戰:一旦晶片設計定案,便難以因應未來需求變化。他表示:「專業化的問題在於,如果你未來想做的事情發生改變,那麼你花了兩年時間精心打造的專用硬體,可能就不再那麼切合需求了。」
對於這項晶片設計難題,這位前Google AI領導人提出的解決方案是硬體設計自動化。Dean說明,傳統的晶片設計流程中,首先由一個團隊根據高階規格進行設計,接著建構出低階的暫存器傳遞層級(RTL)規格。由於這項轉換工作是透過人工完成,因此還需要另一組開發人員進行驗證工作。
自動化迴圈將徹底改變EDA設計流程
Dean認為,解決這些問題的關鍵在於運行「可透過強化學習或其他演化技術進行搜尋的自動化迴圈」。他強調,克服傳統電子設計自動化(EDA)瓶頸的關鍵在於速度,因為「如果能讓這些自動化迴圈快速運行,就能真正實現更具自動化特性的設計流程探索迴圈,並可能大幅壓縮整個設計週期」。
至於自動化與速度提升將如何影響晶片設計流程,Dean進一步闡述:
「舉例來說,如果你能用10個人、3個月的時間設計出一款新晶片,而不是像過去需要150個人、花費兩年時間,那麼世界上將會出現更多專用硬體。同時,你也無需對未來做出過於長期的押注——過去你需要預判未來2到6年後的運算需求,現在則可能只需要預判未來3個月到4年間的需求變化。」
AI代理工具在EDA領域引發正反論辯
AI,特別是代理型AI(agentic AI)的崛起,已在產業內引發關於這項技術對半導體設計實用性的辯論。包括主要EDA供應商及中國企業在內的多家公司,已開始導入代理型AI技術。然而,晶圓代工龍頭台積電則認為,AI技術未必適合用於設計下一代的製造技術。這場爭辯凸顯出AI在半導體設計領域應用前景仍存在不確定性。