Российские ученые создадут ИИ-систему для проектирования передовых микросхем
В России стартовал амбициозный проект по разработке системы искусственного интеллекта (ИИ) для проектирования цифровых микросхем. Инициатива, рассчитанная на период с 2024 по 2026 годы, нацелена на создание инновационной системы автоматизированного проектирования (САПР) цифровых сверхбольших интегральных схем (СБИС).
Проект объединил усилия ведущих российских научных учреждений, включая Фонд перспективных исследований (ФПИ), Институт системного программирования им. В. П. Иванникова РАН, Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова, Научно-исследовательский институт системных исследований РАН и компанию "Мальт систем".
Основной задачей проекта является разработка демонстрационной версии СБИС с использованием передовых интеллектуальных подходов. В основу новой системы ляжет открытый маршрут OpenLane, уже зарекомендовавший себя в реальных проектах. Ожидается, что применение ИИ-технологий позволит улучшить характеристики СБИС на 10-20% и значительно повысить эффективность процесса разработки.
Проект также предусматривает оптимизацию энергопотребления и производительности микросхем, разработку передовых моделей машинного обучения, интеграцию с отечественными технологическими процессами и создание центров компетенции для внедрения и технической поддержки новой системы.
По информации ФПИ, ключевая цель проекта – создание конкурентоспособной отечественной системы автоматизации проектирования, способной соперничать с ведущими мировыми коммерческими решениями. Это важный шаг в развитии российской микроэлектроники и укреплении технологического суверенитета страны.
Применение ИИ в проектировании микросхем открывает широкие возможности для оптимизации процесса разработки. Технологии машинного обучения позволяют эффективно исследовать огромное пространство возможных решений, находя оптимальный баланс между мощностью, производительностью и площадью микросхемы (PPA). ИИ способен анализировать множество входных параметров и их комбинаций, что недоступно человеку в ограниченные сроки.
Использование ИИ в проектировании микросхем позволяет автоматизировать рутинные задачи, такие как исследование пространства проектирования, проверка покрытия, регрессионный анализ и генерация тестовых программ. Это дает возможность инженерам сосредоточиться на повышении качества и уникальности разрабатываемых микросхем.
Современные решения для проектирования микросхем с ИИ часто используют методы обучения с подкреплением. Этот подход позволяет системе самостоятельно изучать пространство решений и определять цели оптимизации, постоянно совершенствуясь в процессе работы. Обучение с подкреплением особенно эффективно в сфере автоматизации проектирования электроники благодаря способности целостно анализировать сложные проблемы и быстро адаптироваться к изменениям.
Перспективным направлением также является применение генеративного ИИ в разработке микросхем. Основанные на больших языковых моделях, системы генеративного ИИ могут анализировать шаблоны и структуры входных данных, быстро генерируя новый контент. Это открывает возможности для создания более специализированных ИТ-платформ и оптимизации внутренних процессов разработки.
Внедрение ИИ-технологий в проектирование микросхем обещает существенные преимущества: возможность оптимизации каждого проекта под конкретное применение, повышение эффективности работы инженеров, сокращение сроков разработки и возможность быстрого переноса проектов между различными технологическими процессами.
Успешная реализация данного проекта может стать значительным шагом вперед для российской микроэлектронной отрасли, способствуя развитию отечественных технологий и укреплению позиций России на мировом рынке высоких технологий.