מסייע, לא מחליף. בינתיים: כך משתלב ה-AI בתכנון השבבים

תפקיד מהנדסי ה-Physical Design, הכולל מגוון תהליכים המתבצעים לפני ייצור השבבים, משתנה כל הזמן בעקבות טכנולוגיות חדשות. כניסת AI לתחום היא הצעד הטבעי הבא, אבל איך זה עובד בדיוק?

מהנדס ה-PD המודרני הוא בעיקרו תפקיד של קבלת החלטות (צילום: Dreamstime)

מאת אמנון סטניסלבסקי, מהנדס Physical Design במחלקת C²DG באינטל

תחום ה-Physical Designי(או בקיצור PD) הוא שם כולל למגוון התהליכים שיש לעשות לפני ייצור השבבים. תהליכים אלו כוללים סינתזה (מימוש מעגלים לוגיים בעזרת טרנזיסטורים), Place & Route (מיקום הטרנזיסטורים וחיווטם) ומגוון תהליכי בדיקה לתקינות כגון LVS (מציאת קצרים ונתקים), DRC (בדיקת חוקי תכנון) ועוד.

התחום הזה עובר טלטלה בכל כמה שנים בעקבות התפתחות הטכנולוגיה: בתחילת דרכו, מהנדסי PD היו בעלי תואר בארכיטקטורה והיה עליהם לצייר את שכבות המתכת של השבב על דף נייר; בהמשך, היו אלה מהנדסים שהיו מפעילים תוכנה לעריכת מעגלים וממקמים את המתכות והטרנזיסטורים בצורה ידנית.

עם התפתחות הטכנולוגיה והסיבוך בשבבים נוצר צורך לבצע אוטומציה לתהליכים אלו, ולכן נכתבו עשרות תוכנות שעושות את זה בדיוק. מהנדס PD מצוי היום מפעיל 5-10 תוכנות שונות הממקמות את הטרנזיסטורים, מחווטות את החוטים, מוודאות שהכל נעשה בצורה תקינה ומודדות את הביצועים הפיזיקליים של המעגל. לכל תוכנה במארג הקסום הזה יש פרמטרים השולטים באופן ביצועה, ומספר הפרמטרים משתנה בין התוכנות. עם התקדמות הטכנולוגיה הוא ממשיך לגדול, ולתוכנה מסוימת יכולים להיות בין עשרות למאות פרמטרים.

כיצד AI תשנה את תפקיד הנדסת ה-PD?

מהנדס ה-PD המודרני הוא בעיקרו תפקיד של קבלת החלטות – אילו פרמטרים לבחור עבור כל כלי על מנת להגיע לתוצאות הטובות ביותר. לכן, כניסת הבינה המלאכותית לתחום כמעט מתבקשת, והשאלה היחידה היא כיצד AI יכולה לעזור בבחירת הפרמטרים.

לצורך הסבר פשטני ניקח לדוגמה שף המפתח מתכון לעוגה. השף יודע שעליו להשתמש בקמח, שמן, סוכר, ביצים ואבקת אפייה, ושעליו פשוט לבחור את הכמויות הנכונות מכל רכיב. על מנת למצוא את התמהיל הנכון הוא מבצע כמה ניסויים, כשבכל ניסוי הכמויות משתנות. לאחר סבב טעימות השף יכול לזהות את המתכונים המוצלחים יותר ולהבין מהו התמהיל המנצח.

מהדוגמה הזו עולות שתי נקודות חשובות שנכונות גם בעולם ה-PD:

1. שינוי ברכיב אחד לא תמיד יביא לתוצאות הרצויות. לדוגמה, יותר מדי סוכר ייצור עוגה שלא ניתן לחתוך.
2. שינוי כמויות של שני רכיבים או יותר בו זמנית יכול לשפר את העוגה יותר משינוי רכיב בודד.

בחזרה למציאות: את תפקיד השף המנוסה מחליף כלי תוכנה נוסף המשתמש בבינה מלאכותית על מנת "ללמוד" אילו פרמטרים מתאימים לתכנון שלנו. הכלי הזה מקבל את רשימת המרכיבים (פרמטרים לכלים השונים) ומייצר מספר מתכונים (הרצות של כלי התכנון). את מושג הטעם הסובייקטיבי מחליף רכיב מדיד אובייקטיבי – מטריקה – על מנת שהכלי יבין איזה ניסוי מוצלח יותר.

הכלי יכול לבצע סיבוב אחד של ניסויים, להבין ממנו אילו פרמטרים הועילו לריצה ואילו הזיקו, ולאחר מכן לבצע סבב נוסף של ניסויים. ניתן לחזור על פעולה זאת כמה פעמים, אבל לא מובטח לנו שנמשיך לשפר את התוצאה. מהנדס ה-PD יכול לבחור מבין הריצות את זאת שהשיגה את הביצועים הכי טובים לטעמו, ויכול להיות ששני מהנדסים שונים יחפשו דברים שונים בריצות שלהם.

תחום ה-PD ממשיך לעבור טלטלות, וייתכן שלא רחוק היום בו תפקיד מהנדס ה-PD, שכבר היום מצריך ידע מולטידיסיפלינרי בפיזיקה, אלקטרוניקה ומחשבים, יצריך גם ידע בבינה מלאכותית ובמערכות תוכנה מתקדמות. מהנדס ה-PD יהפוך ממהנדס שמריץ כלים למנצח על תזמורת פילהרמונית של כלים. הוא יהיה בעל ידע נרחב בנגינה על כמה כלים, וממש כמו מנצח הוא יצטרך לדעת אילו כלים צריכים לנגן בכל חלק של שלבי התכנון ובאילו סולמות, כדי לקבל את המנגינה המושלמת.

הכתבה בחסות Intel

אם נעבור לעולם האמיתי, במחלקת C2DG היום תוכלו ללמוד מהתחלה ולהתנסות בכלים המתקדמים ביותר של החברות המובילות בתחום ה APR בטכנולוגיות פורצות ובכלים המתקדמים שיותר שיש. אז אם ברי מזל והחלטתם להיכנס לתחום, יש לכם הזדמנות להצטרף וללמוד את העולם הזה מראשיתו. ואם אתם בעלי נסיון, תצטרפו אלינו ותוכלו לקבל הזדמנות להוביל את פריצת הדרך הבאה בעולם המחשוב.
רוצה להצטרף לאמנון ומחלקתו באפיית ה- Core העתידי של אינטל? לפרטים נוספים והגשה לחצו כאן

כתב אורח

אנחנו מארחים מפעם לפעם כותבים טכנולוגים אורחים, המפרסמים כתבות בתחומי התמחות שלהם. במידה ואתם מעוניינים לפרסם פוסט בשמכם, פנו אלינו באמצעות טופס יצירת קשר באתר.

הגב

1 תגובה על "מסייע, לא מחליף. בינתיים: כך משתלב ה-AI בתכנון השבבים"

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 

* היי, אנחנו אוהבים תגובות!
תיקונים, תגובות קוטלות וכמובן תגובות מפרגנות - בכיף.
חופש הביטוי הוא ערך עליון, אבל לא נוכל להשלים עם תגובות שכוללות הסתה, הוצאת דיבה, תגובות שכוללות מידע המפר את תנאי השימוש של Geektime, תגובות שחורגות מהטעם הטוב ותגובות שהן בניגוד לדין. תגובות כאלו יימחקו מייד.

סידור לפי:   חדש | ישן | הכי מדורגים
captain
Guest

מהכתבה דווקא נשמע שאת מהנדס הPD עצמו תחליף בינה מלאכותית. זכור לי שלפני כמה חודשים גוגל אפילו שחררו מודל שעושה בדיוק את זה

wpDiscuz

תגיות לכתבה: