AlphaChip : comment l'IA de Deepmind redéfinit les normes de la conception des puces

L'évolution rapide de l'IA a ouvert la voie à des avancées impressionnantes dans le domaine de la conception des puces électroniques, l'approche développée par Google DeepMind en est un exemple concret. Lancée en 2020, désormais baptisée AlphaChip, elle utilise l'apprentissage par renforcement pour optimiser la disposition des composants des puces, réduisant le temps de conception de quelques mois à seulement quelques heures. DeepMind a partagé la semaine dernière sur son blog des détails supplémentaires sur ce framework open source. AlphaChip aborde la conception des puces comme un jeu. À partir d'une grille vide, l'IA place les composants des circuits un par un, tout en respectant les contraintes de conception complexes telles que les connexions entre les composants et l'optimisation de l'espace. À chaque disposition générée, le modèle apprend et s'améliore, ce qui permet de produire des puces de plus en plus performantes. L'utilisation d'un réseau neuronal spécialisé, un graphe basé sur les bords, aide AlphaChip à comprendre les relations entre les différents blocs de puces, améliorant ainsi la qualité et la rapidité des conceptions. Selon Deepmind, "ses dispositions sont utilisées dans les puces du monde entier, des centres de données aux téléphones mobiles". Depuis sa publication en 2020, il a été utilisé pour concevoir plusieurs générations des unités de traitement tensoriel (TPU), introduites en 2016 par Google Cloud pour accélérer les tâches d'IA, qui font fonctionner aujourd'hui les LLM de Google comme Gemini. AlphaChip a non seulement optimisé la disposition des composants des TPU, rendant chaque génération plus performante que la précédente, mais a également fourni à chacune d'elle, une plus grande partie de l’ensemble de l’étage, accélérant le cycle de conception.

Crédit image : Google. Graphique à barres montrant le nombre de blocs de puces conçus par AlphaChip sur trois générations d’unités de traitement tensoriel (TPU) de Google : v5e, v5p et Trillium.

Des entreprises comme MediaTek utilisent également AlphaChip pour concevoir des puces comme la série Dimensity 5G, utilisée dans les smartphones de pointe, ce qui lui a permis d'améliorer à la fois les performances et l'efficacité énergétique de ses puces.

Vers un futur plus efficace et durable

Aujourd'hui, AlphaChip optimise non seulement la disposition des puces, mais aussi d'autres étapes du cycle de conception, comme la synthèse logique et l'optimisation des timings. Il pourrait dans le futur transformer radicalement la conception des puces pour des appareils aussi variés que les smartphones, les capteurs agricoles ou encore les équipements médicaux, en améliorant chaque étape du cycle. DeepMind conclut : "Les futures versions d’AlphaChip sont en cours de développement et nous sommes impatients de travailler avec la communauté pour continuer à révolutionner ce domaine et créer un avenir dans lequel les puces sont encore plus rapides, moins chères et plus économes en énergie".