ملخصات الأبحاث

ميكنة ابتكار المخططات البيانية من أجل تصميم سريع للرقاقات الإلكترونية

.A. Mirhoseini et al

  • Published online:

تخطيط مكونات الرقاقات الإلكترونية هو مهمة هندسية ممثلة في تصميم المخطط المادي لرقاقة حاسوبية. وما زالت هذه المهمة عصية على الميكنة، رغم أنّ هناك أبحاثًا أُجريت على مدار خمسة عقود، سعيًا إلى تحقيق هذه الغاية، إذ يستلزم هذا التخطيط شهورًا من الجهود المكثفة التي يبذلها مهندسو التصميم المادي لإنتاج مخططات يمكن توظيفها في عمليات تصنيع هذه الرقاقات.

 وفي هذا البحث المنشور، يقدم الباحثون نهجًا قائمًا على التعلم التعزيزي العميق، بهدف تخطيط مكونات الرقاقات الإلكترونية. وقد نجح هذا النهج في أقل من ست ساعات في إنشاء مخططات لترتيب مكونات الرقاقات، تُماثل تلك التي يصممها البشر، أو تتفوق عليها، على صعيد جميع المعايير ذات الأهمية، بما فيها استهلاك الطاقة، والأداء، ومساحة الرقاقة. ولتحقيق ذلك، يتعامل الباحثون مع تخطيط مكونات الرقاقة على أنه إحدى مشكلات التعلم التعزيزي، ويطورون تصميمًا لشبكة عصبية التفافية، ينبني عملها على مخططات بيانية، وتعتمد على حوسبة الحواف، بحيث تستطيع هذه الشبكة تعلُم إنشاء مخططات تمثيلية للرقاقات، تكون غنية بالبيانات، وقابلة لإعادة توظيفها مع التحديات الجديدة. ومن ثَمَّ، يستفيد نهج الباحثين من الخبرات السابقة ليُصبح أفضل وأسرع في حل النماذج الجديدة من المشكلة، وهو ما يتيح تصميم الرقاقات عن طريق برامج اصطناعية أكثر خبرة من أي مصمم بشري.  

وقد استُخدِم نهج الباحثين لتصميم الجيل التالي من مسرعات الذكاء الاصطناعي التي ابتكرتها شركة "جوجل"، ويمكن به الاستغناء عن آلاف الساعات من الجهد البشري عند تصميم كل جيل جديد. وأخيرًا، يعتقد الباحثون أنَّ إنشاء أجهزة أكثر كفاءة، مصممة بالاستعانة بمجال الذكاء الاصطناعي، سيدعم التقدم في هذا المجال، وهو ما يخلق علاقة تكافلية بينه وبين مجال تخطيط الرقاقات الإلكترونية.