В САЩ проучват автоматизирани методи за проектиране на чипове за безжична комуникация

Университетът Принстън ще ръководи съвместен публично-частен проект за създаване с помощта на изкуствен интелект на микроелектронни компоненти за безжични комуникации и отдалечени сензорни приложения. Чиповете са критично важни елементи на безжичните мрежи, сателитните комуникации, автономните автомобили и интелигентните здравни технологии от следващо поколение, посочват от висшето учебно заведение.

Проектът ще се ръководи от Каушик Сенгупта, преподавател по електро- и компютърно инженерство в Принстън. Екипът му ще се фокусира върху автоматизирането на проектирането на интегрални схеми за радиочестотна безжична комуникация – технология, която позволява на електронните устройства да комуникират едно с друго и с физическия свят.

Безвъзмедно финансиране от близо 10 млн. щатски долара за проекта бе отпуснато през май т. г. от Националния технологичен център за полупроводникови технологии на САЩ. Това е публично-частен консорциум, управляван от Националния център за напредък в сферата на полупроводниковите технологии (NATCAST) на САЩ.

"Фундаменталните изследвания, водещи до технологични пробиви, стимулират американската иновационна дейност от десетилетия", коментира Андреа Голдсмит, декан на Колежа по инженерни и приложни науки на Университета Принстън. По думите на Голдсмит проектът ще гарантира лидерството на САЩ в така важните сфери на безжичните комуникации и сензорните приложения.

Според Дирдре Ханфорд, главен изпълнителен директор на NATCAST, използването на изкуствен интелект за проектиране на компоненти за RF комуникация ще помогне на САЩ да запази лидерската си позиция в технологичните иновации.

Ползите от автоматизацията на проектирането на интегрални схеми

Всичко от лаптопи до автомобилни сензори и сателити, разчита на преноса на високоскоростни, нисколатентни сигнали с ниска мощност. Чиповете, които обработват тези сигнали, трябва да са съобразени с все по-голямото търсене на пренос на големи обеми от данни с по-висока скорост. Проектирането на тези специализирани интегрални схеми обаче е много скъпо и разчита на ограничен набор от умения, обяснява Сенгупта. Според него автоматизирането на ръчните аспекти от проектирането ще даде възможност да се премине към откриването на нови архитектури или функционалности, което създава огромни възможности.

Докато чиповете за съвременните компютри и центрове за данни се възползват в голяма степен от автоматизацията на проектирането, то това за момента не се отнася за безжичните интегрални схеми. Това в голяма степен се дължи на факта, че чиповете за безжични приложения трябва да се справят с едновременно действащи смущения в неконтролируеми среди. Всеки етап от проектирането изисква значително участие на експерти в различни сфери.

Сенгупта отбелязва, че тази сложност води до дълги срокове за изпълнение и високи разходи. Тя също така ограничава креативния подход към решаването на различни казуси. "Един вид ограничени сте до човешкото въображение", посочва Сенгупта и добавя, че в голяма степен това е подход "отдолу-нагоре".

Този подход обикновено започва с функционални познания за схемите и се опитва да пригоди дизайна към съвременните изисквания. С използването на изкуствен интелект обаче екипът на Сенгупта обръща нещата с главата надолу, започвайки от изискванията и работейки в обратен ред, за да определи оптималния дизайн за схемата.Техните подпомогнати от изкуствения интелект архитектури често подреждат компоненти по начини, които не са интуитивни, но превъзхождат традиционните интегрални схеми.

Участниците в проекта

Менгди Уанг, преподавател по електро- и компютърно инженерство в Принстън, ще участва в проекта в частта му, касаеща изследванията в областта на изкуствения интелект и машинното самообучение. Тя споделя, че две основни техники ще са в основата на усилията им по отношение на автоматизацията – т. нар. "подсилващо обучение", особено добро в създаването на изкуствен интелект, който доминира в стратегическите игри, като например Go, и RF дифузионни модели, които позволиха създаването на дизайнерските протеини, спечелили Нобелова награда.

Екипът ще включва и експерти от Университета на Южна Калифорния и Cadence. Представители от Qualcomm, Skyworks, Texas Instruments, Nokia Bell Labs, Ericsson и Maury Microwave ще оформят надзорния съвет.

Целта на проекта е да използва подхода на Сангупта и да се създадат автоматизирани инструменти за проектиране, за да се намалят разходите, да се стимулира креативността и да се увеличи конкуренцията.

Източник: Princeton University; Снимка: Princeton University/Sameer A. Khan/Fotobuddy

Ключови думи: изкуствен интелект   автоматизация   безжична комуникация  

Област: Електроника