Cuando del diseño de una unidad central de procesamiento (CPU, por sus sigas en inglés) se trata, los plazos pueden ser enormes. Estamos hablando del componente central de cada ordenador, una especie de cerebro electrónico que se encarga de procesar las instrucciones del dispositivo. Dada su importancia y complejidad, este tipo de procesos requiere de pericia y rigurosidad de principio a fin.
En la actualidad, los diseñadores de este tipo de componentes han empezado a recurrir a la inteligencia artificial para optimizar una partes de esta titánica tarea. Ahora bien, ¿podría una IA asumir casi la totalidad de este desafío? Esto es lo que se ha preguntado (y ha intentado responder) un grupo de investigadores de diferentes países pertenecientes a la Universidad de Ciencia y Tecnología de China.
Poniendo a prueba los límites de diseño de las máquinas
Los investigadores publicaron recientemente un resumen de la investigación en el que brindan algunos detalles interesantes de sus hallazgos. El diseño de una CPU con un enfoque tradicional requiere de una gran cantidad de trabajo manual de los ingenieros para construir la arquitectura, el diseño lógico y demás. El equipo de expertos eligió un camino diferente para facilitar todo el proceso.
Entrenaron un modelo de aprendizaje automático con datos de diseño de una CPU con arquitectura RISC-V. Después, recurrieron a un diagrama de decisión binaria (BSD, por sus sigas en inglés) y al método Monte Carlo para mejorar la precisión y la eficiencia del diseño impulsado por IA. Según los investigadores, consiguieron un resultado favorable en un 99,99999999999%, todo en aproximadamente 5 horas.
Sobre el papel, el proyecto avanzó a pasos agigantados, pero todavía quedaba una gran pregunta sobre la mesa: si funcionaría es un escenario real. Entonces, los investigadores dieron lugar al siguiente paso, que consistió en fabricar una CPU RISC-V32IA bajo un proceso de 65 nanómetros. ¿El resultado? Una unidad central de procesamiento capaz de alcanzar una velocidad de hasta 300 MHz.
Las pruebas fueron incluso más allá. Se probó la CPU creada por la IA con un sistema operativo Linux (kernel 5.15) y se verificó su funcionalidad. En los puntos de referencia de Drystone, la CPU RISC-V demostró una funcionalidad equivalente a una Intel 80486SX (i486). Si bien sus características se asemejan a un componente diseñado hace tres décadas, desde el laboratorio se muestran optimistas.
“En comparación con las CPU diseñadas por humanos, nuestro enfoque reduce el ciclo de diseño en aproximadamente mil veces porque el proceso de programación manual y verificación del diseño tradicional de la CPU se elimina por completo”, aseguran en el resumen, y reflexionan sobre la posibilidad de que en el futuro se desarrolle una IA autoevolutiva en materia de diseño de componentes electrónicos.
Los resultados obtenidos por estos investigadores pueden ser analizados desde diferentes ángulos, pero hay uno posiblemente en común: que es resultado del auge de la inteligencia artificial y de los esfuerzos de dotar a las máquinas de habilidades que durante mucho tiempo han sido exclusivas de los humanos. De momento, eso sí, las capacidades de la IA para alcanzar el razonamiento y la creatividad todavía son objeto de debate.
Imágenes: Universidad de Ciencia y Tecnología de China
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