Ang Pag-uusap Sa ChatGPT ay Sapat na Upang Bumuo ng Bahagi ng isang CPU

Ang isang pangkat ng mga mananaliksik sa New York State University (NYU) ay nagawa ang tila imposible: matagumpay silang nakadisenyo ng isang semiconductor chip na walang hardware definition language. Gamit lamang ang simpleng English – at ang mga kahulugan at halimbawa sa loob nito na maaaring tukuyin at ilarawan ang isang semiconductor processor – ipinakita ng team kung ano ang magagawa ng katalinuhan, pagkamausisa, at baseline na kaalaman ng tao kapag tinulungan ng AI prowess ng ChatGPT.

Bagama’t nakakagulat, nagpapatuloy ito: ang chip ay hindi lamang idinisenyo. Ito ay ginawa; ito ay na-benchmark, at ito ay gumana. Ang paggamit ng dalawang hardware engineer ng plain English ay nagpapakita kung gaano kahalaga at kalakas ang ChatGPT (parang may mga pagdududa pa rin kami, kasunod ng dami ng mga kahanga-hangang bagay na nagawa na nito).

Ang chip na dinisenyo ng research team at ChatGPT ay hindi isang buong processor; wala sa paraan ng isang Intel o AMD processor tulad ng mga nasa aming listahan ng pinakamahusay na mga CPU. Ngunit ito ay isang elemento ng isang buong CPU: ang logic na responsable para sa paglikha ng isang nobelang 8-bit accumulator-based microprocessor architecture. Ang mga accumulator ay mahalagang mga rehistro (memorya) kung saan ang mga resulta ng mga intermediate na kalkulasyon ay iniimbak hanggang sa makumpleto ang isang pangunahing pagkalkula. Ngunit mahalaga ang mga ito sa kung paano gumagana ang mga CPU; marahil ang iba pang kinakailangang mga piraso ay maaari ding idisenyo.

Karaniwan, ang mga koponan ay nagtatrabaho sa ilang mga yugto upang magdala ng isang chip sa disenyo at pagmamanupaktura; ang isang ganoong yugto ay may kinalaman sa pagsasalin ng “plain English” na naglalarawan sa chip at sa mga kakayahan nito sa isang piniling Hardware Descriptor Language (HDL) (gaya ng Verilog), na kumakatawan sa aktwal na geometry, density at pangkalahatang disposisyon ng iba’t ibang elemento sa loob ang chip na kinakailangan para sa pag-ukit mismo.

Ang ChatGPT bilang isang pattern recognition machine (tulad ng mga tao – kahit na pareho kaming higit pa doon), ito ay hindi kapani-paniwalang tulong sa anumang uri ng mga wika: vocal, nakasulat, at, dito partikular, hardware-based. Pinahintulutan ng ChatGPT ang mga inhinyero na laktawan ang yugto ng HDL, na, bagama’t kahanga-hanga, ay dapat mag-iwan ng bahagyang kaba sa mga espesyalista sa inhinyero ng HDL. Lalo na dahil sinabi ng mga mananaliksik na inaasahan nila ang mas kaunting mga error na dulot ng tao sa proseso ng pagsasalin ng HDL, nag-aambag sa mga nadagdag sa produktibidad, nagpapaikli ng oras at oras ng disenyo sa merkado, at nagbibigay-daan para sa mas malikhaing disenyo.

“Interesado kaming malaman kung gaano kahusay ang mga modelo,” sabi niya. “Maraming tao ang tumitingin sa mga modelong ito at nagsasabi, ‘Ang mga modelong ito ay mga laruan lamang, talaga.’ At hindi ko akalain na laruan sila. Wala pa sila sa lahat ng dako, ngunit tiyak na naroroon sila, at iyon ang dahilan kung bakit ginawa namin ang Chip Chat—halos parang isang patunay ng pagpapakita ng konsepto.”

Dr. Hammond Pearce, NYU Tandon

Ang isang bagay na medyo higit pa tungkol sa (o mapagdebatehan, hindi bababa sa) ay ang pagnanais na alisin ang pangangailangan para sa katatasan ng HDL sa mga taga-disenyo ng chip. Bilang isang napaka-espesyalista at kumplikadong larangan, ito ay isang medyo bihirang kasanayan na napakahirap na master.

“Ang malaking hamon sa mga wika sa paglalarawan ng hardware ay hindi alam ng maraming tao kung paano isulat ang mga ito,” sabi ni Dr. Pearce. “Medyo mahirap maging eksperto sa kanila. Nangangahulugan iyon na mayroon pa rin tayong pinakamahuhusay na mga inhinyero na gumagawa ng mga mababang bagay sa mga wikang ito dahil sadyang hindi ganoon karaming mga inhinyero ang gumagawa ng mga ito.”

Siyempre, ang pag-automate ng mga bahagi ng prosesong ito ay magiging isang tiyak na kabutihan. Maaari nitong maibsan ang bottleneck ng tao sa pamamagitan ng pagpapabilis ng mga dati nang mga espesyalista kahit na ang mga bago ay dinala at sinanay. Ngunit may panganib na ilagay ang kasanayang ito na ganap na nakadepende sa isang software-based na makina na nakadepende sa kuryente (at pagkakakonekta ng server, sa kaso ng ChatGPT) upang tumakbo.

Nariyan din ang usapin ng pagtitiwala sa kung ano ang mahalagang hindi masusukat na software black box at ang mga output nito. Nakita namin kung ano ang maaaring mangyari sa agarang pag-iniksyon, at ang mga LLM ay hindi immune mula sa mga kahinaan. Maaari pa nga naming ituring ang mga ito na may pinalawak na mga kahinaan dahil, bukod sa pagiging isang piraso ng software, ito ay isang piraso ng software na nagreresulta mula sa pagsasanay. At hindi science fiction na isaalang-alang ang opsyon ng isang chip-based na LLM na nahawaan sa yugto ng pagsasanay nito patungo sa pagpapakilala ng “demonically clever” na hardware-based na back door na humahantong sa… sa isang lugar. Ito ay maaaring tunog hyperbolic, at oo, ito ay nasa ganap na mababang dulo ng sukat ng posibilidad; ngunit sa pag-mutate ng malware at iba pang masasamang sorpresa na nagmumula kahit sa mga bersyon ngayon ng Large Language Models, ano ang masasabi kung ano ang ilalabas mula sa kanila bukas?

Ang daloy ng disenyo para sa paggamit ng mga LLM upang lumikha ng isang IC (Integrated Circuit). (Kredito ng larawan: NYU Tandon)

Gumamit ang mga mananaliksik ng mga komersyal at available sa publiko na Large Language Models (LLMs) upang gumawa sa walong mga halimbawa ng disenyo ng hardware, na gumagawa sa pamamagitan ng simpleng English na teksto patungo sa katumbas nito sa Verilog (HDL) sa live na pabalik-balik na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga inhinyero at ng LLM.

“Ang pag-aaral na ito ay nagresulta sa kung ano ang pinaniniwalaan namin ay ang unang ganap na AI-generated na HDL na ipinadala para sa katha sa isang pisikal na chip,” sabi ni NYU Tandon’s Dr. Hammond Pearce, research assistant professor, at isang miyembro ng research team. “Ang ilang mga modelo ng AI, tulad ng OpenAI’s ChatGPT at Google’s Bard, ay maaaring makabuo ng software code sa iba’t ibang programming language, ngunit ang kanilang aplikasyon sa disenyo ng hardware ay hindi pa napag-aaralan nang husto. Ang pananaliksik na ito ay nagpapakita na ang AI ay maaaring makinabang din ng hardware fabrication, lalo na kapag ito ay ginagamit sa pakikipag-usap, kung saan maaari kang magkaroon ng isang uri ng pabalik-balik upang maperpekto ang mga disenyo.

Mayroon nang ilang mga tool na Electronic Design Automation (EDA), na may mga AI na nagpapakita ng mga kahanga-hangang resulta sa layout ng chip at iba pang mga elemento. Ngunit ang ChatGPT ay hindi isang piraso ng espesyal na software; tila, maaari itong magsulat ng tula at gumawa ng EDA cameo. Ang daan patungo sa pagiging isang taga-disenyo ng EDA ngayon ay may mas mababang hadlang sa kaalaman para sa pagpasok. Marahil isang araw, sapat na mga piraso at piraso ng CPU ang mabubuksan upang ang sinumang may sapat na determinasyon (at napakahalagang tulong) ng ChatGPT ay makapagdisenyo ng kanilang arkitektura ng CPU sa bahay.

Oo, maraming mga katanungan ang maaaring itanong tungkol sa kung ano ang ibig sabihin nito. Ngunit hindi ba ito ay may potensyal?