Стартап Verkor.io, занимающийся разработкой чипов с применением нейросетевых технологий, представил результаты работы своей агентной системы ИИ под названием Design Conductor. В марте компания опубликовала исследовательскую статью, в которой описывается процесс создания полноценного процессорного ядра на архитектуре RISC-V всего за 12 часов. В качестве исходных данных система получила техническое задание объемом 219 слов. Итогом стал полностью готовый к компоновке проект, что кардинально отличается от стандартных сроков индустрии, где проектирование чипов занимает от 18 до 36 месяцев.
Представители Verkor заявляют, что это первый случай в отрасли, когда автономный агент прошел путь от спецификации до формирования файла компоновки GDSII без участия человека. Получившийся процессор под названием VerCore представляет собой пятиступенчатое конвейерное ядро с последовательным выполнением команд и однопоточной архитектурой. При тестировании на 7-нм техпроцессе ASAP7 чип продемонстрировал тактовую частоту 1,48 ГГц и набрал 3261 балл в бенчмарке CoreMark.
Конвейерная структура VerCore включает в себя этапы выборки, декодирования, исполнения, доступа к памяти и обратной записи команд. Также предусмотрены механизмы раннего разрешения ветвлений и переадресации операндов. В процессе оптимизации ИИ-агент самостоятельно реализовал эффективный умножитель Бута — Уоллеса с частотой 2,57 ГГц. Разработчики отмечают, что производительность VerCore в CoreMark сопоставима с показателями мобильного процессора Intel Celeron SU2300, выпущенного в 2011 году на базе микроархитектуры Penryn.
Хотя текущая конструкция ядра довольно проста по современным меркам, результат остается впечатляющим. Стоимость разработки передовых чипов сегодня может превышать $400 млн при участии сотен инженеров. Проект VerCore доказывает возможность сокращения цикла проектирования, хотя для обучения и работы агента потребовалось использование десятков миллиардов токенов.
На текущий момент VerCore не был реализован в кремнии, а его работоспособность проверена симулятором RISC-V ISA под названием Spike. Исследователи подтвердили, что процессор способен запускать ОС uCLinux в среде симуляции. Важно понимать, что ASAP7 является лишь академическим набором для проектирования, а не реальным промышленным техпроцессом.
В статье компания также честно признает ограничения текущих моделей. Например, ИИ иногда неверно оценивает сложность задач и выбирает избыточно сложные методы проектирования вместо оптимальных путей. Кроме того, агент склонен воспринимать Verilog (событийно-ориентированный язык) как последовательный код, что иногда осложняет процесс устранения ошибок. Тем не менее, исследователи отмечают, что эти трудности не препятствуют достижению функциональной корректности устройств.
По прогнозам авторов, для вывода подобных разработок на серийный уровень потребуется команда из 5–10 специалистов, так как с усложнением проектов вычислительные требования растут нелинейно. В ближайшее время Verkor планирует опубликовать исходный код VerCore и инструменты для сборки, а также показать его работу на ПЛИС в рамках конференции по автоматизации проектирования электронных устройств (DAC).
На сегодняшний день Design Conductor является уникальным решением, которое берет на себя весь цикл проектирования «под ключ». Для сравнения, аналогичные проекты (например, китайские разработки 2023 года или инициатива QiMeng) использовали иные методологии, требующие более активного контроля со стороны человека.
