Los algoritmos de IA diseñan chips de igual o mayor calidad en mucho menos tiempo, según una nueva investigación de Google

Por Charles Q. Choi

(Inside Science) – La inteligencia artificial puede diseñar microchips de computadora que funcionen al menos tan bien como los diseñados por expertos humanos, ideando tales planos miles de veces más rápido. Esta nueva investigación de Google ya está ayudando con el diseño de microchips para la próxima generación de sistemas informáticos de inteligencia artificial de la compañía.

El proceso de diseño de la disposición física de las piezas de un chip, conocido como planificación de la planta, es clave para el máximo rendimiento de un dispositivo. Esta compleja tarea a menudo requiere meses de intensos esfuerzos por parte de los expertos y, a pesar de cinco décadas de investigación, ninguna técnica automatizada de planificación del piso ha alcanzado el rendimiento a nivel humano hasta ahora.

En el nuevo estudio, los investigadores hicieron que el software de inteligencia artificial tratara la planificación del piso como un juego, dijo la coautora principal del estudio, Azalia Mirhoseini, científica informática del Equipo de investigación de Google en Mountain View, California. En este enfoque, los núcleos de cálculo del chip, los controladores de memoria y otros elementos son las piezas, el lienzo en el que se asientan es el tablero, y un resultado ganador es un rendimiento óptimo de acuerdo con un rango de valores como el tamaño del chip y el uso de energía.

A medida que la IA analizó una mayor cantidad y variedad de microchips, se volvió más rápida y mejor en el diseño de chips. Esta estrategia demostró ser mejor que las técnicas automatizadas anteriores «porque aprende de la experiencia», dijo la coautora principal del estudio, Anna Goldie, una científica informática que también forma parte del Brain Team de Google. «Los enfoques anteriores no aprendieron nada con cada chip».

En menos de seis horas, el nuevo método puede generar planos de planta de chips que son comparables o superiores a los realizados por expertos en todos los detalles clave, incluido el rendimiento, el consumo de energía y el área del chip, según los investigadores. Esto podría ahorrar potencialmente miles de horas de esfuerzo humano para cada generación de microchips. 

Varios de estos diseños inicialmente no eran intuitivamente mejores para los expertos, «pero aun así arrojaron resultados realmente buenos», dijo Mirhoseini. Los planos de planta diseñados por IA han inspirado a los expertos con nuevas ideas, como colocar componentes en forma de rosquilla para reducir las distancias entre ellos, anotó.

Google ahora está fabricando estos chips diseñados por IA. Los investigadores sugirieron que un hardware diseñado por IA más potente puede, a su vez, impulsar más avances en IA.

Esta nueva estrategia de planificación del piso también podría ayudar a abordar otros problemas que implican buscar los mejores usos de conjuntos limitados de recursos, como la planificación urbana o la prueba y distribución de vacunas, agregaron los científicos. Detallaron sus hallazgos en la edición del 10 de junio de la revista Nature.