Thành công sản xuất chip do ChatGPT thiết kế, chứng minh được tiềm năng khổng lồ của AI

Sản xuất thành công chip do ChatGPT thiết kế

Vào thời điểm vài tháng trước, các nhà nghiên cứu của trường Đại học New York đã đạt được một bước đột phá đặc biệt - khai thác ChatGPT để thiết kế cũng như phát triển một CPU mà không cần ngôn ngữ định nghĩa phần cứng nào. Tất cả những gì mà họ sử dụng chỉ là tiếng Anh thông thường với những định nghĩa cũng như ví dụ để mô tả về chức năng của bộ xử lý chip bán dẫn để từ đó ChatGPT đưa ra hướng dẫn thiết kế cho con chip này.

Và con chip này không phải là một bộ xử lý hoàn chỉnh như những gì mà Intel hay là AMD đã làm tuy nhiên đó là một thành phần của CPU: một chip logic nằm trong kiến trúc của bộ xử lý 8 bit mới.

Thường thì để thiết kế được một con chip thì nhóm phát triển cần phải thông thạo một loại ngôn ngữ mô tả phần cứng (Hardware Descriptor Language: HDL) nào đó, ví dụ như Verilog để có thể mô tả con chip cũng như các khả năng của nó. Và loại ngôn ngữ này cũng sẽ cho biết về hình học thực tế, mật độ cho đến cách bố trí các thành phần trong con chip khi sản xuất.

Ghi nhận, mặc dù con chip này mới làm được một tác vụ đơn giản đó là bật tắt đèn tuy nhiên nó đang cho thấy một bước tiến khổng lồ của AI trong việc phát triển chip bán dẫn. Nguồn ảnh: Internet

Theo tiến sĩ Hammond Pearce của trường Đại học New York, thách thức lớn đối với các ngôn ngữ mô tả phần cứng đó là không nhiều người biết cách viết chúng. Và rất khó để thành thạo được chúng. Điều đó có nghĩa là chúng ta phải có được các kỹ sư giỏi nhất về ngôn ngữ này để có thể làm những công việc tưởng chừng như rất đơn giản bởi vì không có nhiều kỹ sư có thể làm được điều đó. Mà thay vào đó là nhóm nghiên cứu sử dụng ChatGPT.

Hay thậm chí, để có thể chứng minh được hiệu quả trong việc sử dụng chatbot AI này thì nhóm nghiên cứu còn tìm cách sản xuất được con chip này và đưa nó vào hoạt động. Và mới đây, tiến sĩ Pearce đã gửi những thông tin cho thấy con chip QTCore-C1 này có thể hoạt động như thế nào.

Cũng theo đoạn clip được ông Pearce gửi đến thì chip QTCore-C1 này được sử dụng để có thể vận hành cho vài bóng đèn trang trí ở trên cây thông. Tất nhiên là con chip này không phải là linh kiện duy nhất. Và để có thể vận hành các bóng đèn ở trên cây thông thì chip QTCore-C1 còn phải kết nối một bản mạch có kết nối đến màn hình.

Dù cho việc bật tắt vài bóng đèn ở trên cây thông chỉ là một tác vụ rất đơn giản tuy nhiên đây lại là minh chứng cho thấy hiệu quả của việc dựa vào ChatGPT để thiết kế cũng như phát triển bán dẫn mà không cần phải quá thành thạo ngôn ngữ phần cứng HDL như là Verilog. Chính điều này không chỉ làm giảm chi phí mà còn làm giảm đi thời gian, tăng năng suất phát triển các chip bán dẫn.

Và nhóm nghiên cứu cũng đã sử dụng nhiều chatbot AI khác nhau trong quá trình thiết kế chip, trong đó bao gồm cả Bard và HuggingChat, tuy nhiên cuối cùng họ nhận ra chỉ có các mô hình AI ChatGPT-3.5 và ChatGPT-4 là mang lại hiệu quả cao nhất.

Mặc dù vậy, khó ai có thể biết chính xác liệu những thiết kế này có hoạt động đúng hay không, cũng như liệu rằng có lỗ hổng nào xuất hiện ở trong những hướng dẫn thiết kế bán dẫn cho các mô hình LLMs đưa ra hay không. Và dù sao đi nữa thì ChatGPT hay như các mô hình AI được sử dụng để thiết kế chip cũng chỉ là các mô hình ngôn ngữ được đào tạo, chính vì thế mà khả năng bị lây nhiễm các yếu tố độc hại hay đưa các yếu tố backdoor vào trong ngôn ngữ thiết kế là điều khó tránh khỏi được.

Việc sản xuất chip QTCore-C1 là một cột mốc quan trọng của quá trình này. Mặc dù chỉ bật tắt vài bóng đèn thì nó cũng cho thấy được tính khả thi của giải pháp cũng như giúp tìm ra các lỗ hổng ở trong quá trình vận hành. Nguồn ảnh: Internet

Tiềm năng khổng lồ của AI không thể phủ nhận

Chính vì thế mà việc sản xuất chip QTCore-C1 là một cột mốc quan trọng của quá trình này. Mặc dù chỉ bật tắt vài bóng đèn thì nó cũng cho thấy được tính khả thi của giải pháp cũng như giúp tìm ra các lỗ hổng ở trong quá trình vận hành.

Có thể thấy, sản xuất được một con chip đơn lẻ chính là một thách thức khổng lồ đối với dự án nhỏ của tiến sĩ Pearce. Và may mắn thay, dự án của nhóm đã chiến thắng cuộc thi thiết kế bán dẫn mã nguồn mở do công ty Efabless Corporation tài trợ. Cũng nhờ đó mà mới có thể sản xuất nên chip QTCore-C1 này.

Cũng trong bài đăng trên blog của Efabless, thiết kế chip của QTCore-C1đã giành nhiều chiến thắng bởi vì được tạo ra hoàn toàn nhờ vào các cuộc hội thoại đối với ChatGPT và mọi thành phần, mọi tín hiệu đều được tạo ra với bản quyền của GPT-4. Và có một điều thú vị hơn là mô hình AI này còn có thể giúp vá lỗi được phát hiện ở trong quá trình kiểm thử cũng như mang lại cái nhìn sâu sắc hơn về thiết kế kiến trúc lập lệnh (ISA).

Một ví dụ về cách ra lệnh do ChatGPT-4 thiết kế thanh ghi 8-bit dành cho chip QTCore-C1. Nguồn ảnh: Internet

Mặc dù vậy thì vẫn còn nhiều công đoạn khác nữa trong quá trình phát triển các bộ xử lý đích thực và QTCore-C1 cũng mới chỉ là một block chức năng nhỏ ở trong toàn bộ quá trình thiết kế tổng thể phức tạp hơn. Dù vậy thì đây vẫn là một bước tiến đáng kể cho thấy được tiềm năng của AI khi giúp cho con người tự động hóa và giảm thời gian, chi phí dành cho những tác vụ đơn giản để có thể tập trung cho các công việc cao cấp hơn.