מחשוב
הפיכת שבועות לשעות – כיצד AI כבר מהפכת את הנדסת המיקרו-שבבים
העידן הטכנולוגי המודרני שוגשג על בסיס השימוש היעיל במיקרו-שבבים. השוק הגלובלי של מיקרו-שבבים צפוי לגדול מסביבות 21.56 מיליארד דולר ב-2022 לכמעט 47 מיליארד דולר עד 2030, ברווח שנתי מרכיב של מעל 10%.
הסיבה שמיקרו-שבבים גדלים בקצב כזה היא שהם מניעים את כל האלקטרוניקה שאנו רואים סביבנו. וכאשר אנו אומרים אלקטרוניקה, הכוונה היא לא רק מחשבים, אלא גם טלפונים חכמים, מתגים, התקנים ביתיים, רכיבים למכוניות ומטוסים, טלוויזיות, מגברים, התקני IoT ועוד התקנים אלקטרוניים רבים.
מיקרו-שבב, הנקרא גם שבב, שבב מחשב או מעגל משולב, הוא יחידה של מעגל משולב המיוצרת בקנה מידה מיקרוסקופי המשתמשת בחומר מוליך למחצה, כגון צורן או גרמניום. מיקרו-שבבים מעוצבים בצורה מורכבת כל כך, עד שהם עשויים להכיל סוגים מסוימים של רכיבים, כגון טרנזיסטורים, נגדים, קבלים ודיודות, במיליונים או אפילו מיליארדים.
אלו הם רכיבים קטנים מאוד, המודדים בננומטרים. הסופיסטיקציה של עיצוב מיקרו-שבבים פועלת ברמה כה עדינה, שב-2021, IBM הצליחה להציג מיקרו-שבב המבוסס על טכנולוגיית 2nm, קטנה יותר מרוחב של שרטוט DNA אנושי.
התקדמות מהירה בטכנולוגיית המיקרו-שבבים שמרה על אופקה המתרחבת. מיקרו-שבבים מיוחדים הופיעו כדי לנהל אותות במפגש של טכנולוגיית אלחוט אחרונה. האלה הם אפשרויות יקרות-עיצוב, הפועלות על עקרונות של מיזוע והנדסה ברמה גבוהה.
כעת, צוות של מהנדסים משתפים פעולה מ-Princeton Engineering והמכון ההודי לטכנולוגיה, השתמשו ב-AI כדי להפחית את העלות והזמן של עיצוב אלה השבבים, שיענו על הדרישות הגוברות למהירות אלחוטית וביצועים טובים יותר. בחלק הבא, נחדור לעומק המחקר החדשני הזה.
AI יוצר מבנים אלקטרומגנטיים מורכבים ומעגלים משויכים במיקרו-שבבים
החוקרים הגיעו לשיטה ל-AI ליצור מבנים אלקטרומגנטיים מורכבים ומעגלים משויכים במיקרו-שבבים. לפני הפריצה הזו, השגת אותם תוצאים הייתה יכולה לקחת שבועות של עבודה מיומנת. עכשיו, זה יכול להיעשות בשעות.
כדי להרחיב על מה שהמחקר יכול להשיג במונחים מדעיים מתקדמים, החוקרים הדגימו גישת עיצוב הפוכה אוניברסלית למבנים אלקטרומגנטיים מורכבים עם תכונות קרינה ופיזור מעוצבות, המשויכות עם מעגלים פעילים.
כדי להשיג את המטרה, החוקרים פרסו מודלים המבוססים על למידת מכונה והדגימו סינתזה עם דוגמאות רבות של מבנים פסיביים מורכבים ומעגלים משולבים. המתודולוגיה של עיצוב הפוך, שיכולה לייצר עיצובים בדקות, יכולה להיות מהפכנית בפתיחת מרחב עיצוב חדש, שלא היה נגיש קודם, לפי החוקרים.
לפי Kaushik Sengupta, החוקר הראשי, פרופסור להנדסת חשמל ומחשבים, ומנהל-שותף של NextG, תוכנית השותפות התעשייתית של פרינסטון לפיתוח תקשורת דור הבא:
“אנו מגיעים עם מבנים מורכבים, שנראים כמו צורות אקראיות, וכאשר מחברים אותם עם מעגלים, הם יוצרים ביצועים שלא הושגו קודם. בני אדם לא יכולים להבין אותם, אבל הם יכולים לעבוד טוב יותר.”
המחקר הופך את האפשרות למהנדסים ליצור מעגלים אלה תואמים לפעולות אנרגיה-
