摘要：你有没有想过，未来的芯片设计可能完全由AI来完成？更不可思议的是，这些AI设计的芯片可能如此复杂，以至于连我们人类可能都搞不清楚它们是怎么工作的！美国普林斯顿工程学院和印度理工学院12月30日发表在《自然-通讯》杂志上的研究，可能会彻底改变无线芯片设计的游戏规

突破可信度：⭐⭐⭐⭐⭐

你有没有想过，未来的芯片设计可能完全由AI来完成？更不可思议的是，这些AI设计的芯片可能如此复杂，以至于连我们人类可能都搞不清楚它们是怎么工作的！美国普林斯顿工程学院和印度理工学院12月30日发表在《自然-通讯》杂志上的研究，可能会彻底改变无线芯片设计的游戏规则。

要理解这个突破，我们得先了解传统芯片设计是多么艰难。无线芯片，比如我们用来打电话、上网，甚至自动驾驶的芯片，是高科技产品的心脏。设计这些芯片是一个极其复杂的过程。想象一下，数十万个电路元件必须精确地组合在一起，才能让信号按预定的方式流动，从而确保我们的手机能够接收到清晰的信号，自动驾驶的车子能够毫无问题地行驶。

但传统方法需要花费数周甚至数月的时间，设计费用高得让人咋舌。

那么，AI怎么能改变这一切呢？简单来说，AI不仅加速了这一过程，还能通过智能算法，设计出人类设计师都无法理解的芯片结构——这些结构不仅更加高效，而且性能更强，甚至在某些情况下，AI设计的芯片超出了传统设计方式的能力范围。

美印两国团队的研究人员就利用AI，成功将芯片设计的时间从几周缩短到几小时。AI通过学习大量的设计数据，能够在几分钟内生成电磁结构，并把这些结构与电路完美结合。这意味着，芯片的设计不仅更迅速，而且成本大幅降低。

看到这里，你可能会问，AI设计的芯片究竟是什么样的呢？实际上，AI往往会生成一些非常复杂、甚至看起来有些“乱”的电路图案。这些设计从人类角度来看，可能显得不太合逻辑，但它们却能实现超乎想象的性能。

比如，一些AI设计的电路结构，外观看起来像是随意拼凑的图案，但它们在实际工作时，却能以比传统设计更高效的方式传输信号，甚至覆盖更广泛的频率范围。研究人员说，这些设计太复杂，以至于人类很难理解它们是怎么做到的，但它们却能跑得更快。

那人类设计师在AI的帮助下还能做什么呢？其实，AI并不是为了取代设计师，而是来增强他们的工作效率。AI负责处理大量繁琐且重复的任务，让设计师可以将更多精力放在创新和决策上。

AI设计出来的电路和结构，可能存在一些不完美的地方，比如它们可能会“幻想”出一些当前技术无法实现的元素。为了确保设计的可行性，仍然需要人类设计师进行调整和优化。因此，AI和人类的合作将是未来芯片设计的最佳模式。

随着AI设计的不断深入，研究人员已经成功地使用AI设计出了可以实现更高效能的无线芯片。这些芯片不仅能更加节能，还能在一些传统技术无法触及的超宽频段上运行。换句话说，AI为无线芯片开辟了一个全新的“设计空间”，让我们能实现以前无法想象的功能。

未来，随着这项技术的不断发展，AI将不仅仅是帮助设计单个芯片，它甚至有可能帮助设计整个无线通信系统，彻底颠覆现有的设计理念。像自动驾驶、5G网络、甚至卫星通信等技术，可能都会因此迎来革命性的进展。

鉴于这项研究发表在《自然》子刊上，给予其突破可信度为5星。

参考文献：

“Deep-learning enabled generalized inverse design of multi-port radio-frequency and sub-terahertz passives and integrated circuits” by Emir Ali Karahan, Zheng Liu, Aggraj Gupta, Zijian Shao, Jonathan Zhou, Uday Khankhoje and Kaushik Sengupta, 30 December 2024, Nature Communications.DOI: 10.1038/s41467-024-54178-1

来源：湖北台科技快报