AI能在6個小時內(nèi)生成芯片設(shè)計圖，而且比人類設(shè)計得更好?

谷歌公司(Google Inc.)成立于1998年9月4日，由拉里·佩奇和謝爾蓋·布林共同創(chuàng)建，被公認(rèn)為全球最大的搜索引擎公司 [1] 。谷歌是一家位于美國的跨國科技企業(yè)，業(yè)務(wù)包括互聯(lián)網(wǎng)搜索、云計算、廣告技術(shù)等，同時開發(fā)并提供大量基于互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品與服務(wù)，其主要利潤來自于AdWords等廣告服務(wù) 。

1999年下半年，谷歌網(wǎng)站“Google”正式啟用 。2010年3月23日，宣布關(guān)閉在中國大陸市場搜索服務(wù)。2015年8月10日，宣布對企業(yè)架構(gòu)進行調(diào)整，并創(chuàng)辦了一家名為Alphabet的“傘形公司”(Umbrella Company)，成為Alphabet旗下子公司。2015年，在2015年度“世界品牌500強”排行中重返榜首，蘋果和亞馬遜分別位居第二和第三名。2016年6月8日，《2016年BrandZ全球最具價值品牌百強榜》公布，以2291.98億美元的品牌價值重新超越蘋果成為百強第一 。2017年2月，Brand Finance發(fā)布2017年度全球500強品牌榜單，排名第一 。2017年6月，《2017年BrandZ最具價值全球品牌100強》公布，谷歌公司名列第一位 。

2017年12月13日，谷歌正式宣布谷歌AI中國中心(Google AI China Center)在北京成立 。2018年1月，騰訊和谷歌宣布雙方簽署一份覆蓋多項產(chǎn)品和技術(shù)的專利交叉授權(quán)許可協(xié)議 。2018年5月29日，《2018年BrandZ全球最具價值品牌100強》發(fā)布，谷歌公司名列第一位。12月18日，世界品牌實驗室編制的《2018世界品牌500強》揭曉，Google排名第2位 。2019年度全球最具價值100大品牌榜第二位 。

17日報道，俄羅斯有關(guān)仲裁案的信息顯示，谷歌俄羅斯子公司已向莫斯科仲裁法院提交破產(chǎn)申請。該申請于16日送達法院，目前審議時間尚未確定。

報道稱，谷歌公司5月18日在俄羅斯聯(lián)邦法人活動事實法律信息統(tǒng)一名錄官網(wǎng)發(fā)布消息啟動破產(chǎn)進程。谷歌在俄子公司表示，自今年3月22日起，公司面臨破產(chǎn)并且無法履行債務(wù)，因此提交破產(chǎn)公告。

此前，俄羅斯聯(lián)邦法警局向谷歌俄羅斯子公司追索超過72億盧布的營業(yè)額罰款，谷歌原本應(yīng)在3月19日之前繳清罰款，但其拒不執(zhí)行法院決定。其后，5月初，谷歌俄羅斯子公司被強制執(zhí)行處罰。

華為遭遇的打擊讓國人意識到國內(nèi)芯片被壟斷的嚴(yán)峻情況，其實何止芯片，國內(nèi)超過50%的瀏覽器市場，也基本被谷歌、微軟和蘋果3家海外公司瓜分。

谷歌一家獨大

在國內(nèi)的瀏覽器市場，谷歌基本做到了一家獨大。StatCounter統(tǒng)計的國內(nèi)4月份瀏覽器市場數(shù)據(jù)顯示，谷歌Chrome瀏覽器以67.55%的市場份額穩(wěn)居第一，隨后是蘋果的Safari瀏覽器和微軟的Edge瀏覽器。

一直以來在國內(nèi)瀏覽器市場，谷歌Chrome都十分具有競爭力。雖然國內(nèi)的360瀏覽器、QQ瀏覽器等均在持續(xù)發(fā)力，但終究還是難與之抗衡。其實何止國內(nèi)市場，在國際市場，谷歌Chrome也是一家獨大。

2008年，微軟的IE瀏覽器占據(jù)了絕大部分市場份額。彼時的谷歌Chrome剛剛推出，借助web 2.0時代的大潮，谷歌Chrome選擇了與微軟完全相反的路線，這便是開源。

據(jù)thestack報道，谷歌已從IBM挖走Anthony Saporito擔(dān)任首席架構(gòu)師，以領(lǐng)導(dǎo)其“下一代”CPU的開發(fā)。Saporito擁有115項專利，在IBM工作了21年，在那里他是一位杰出的工程師和大師發(fā)明家，擔(dān)任Z System芯片的首席架構(gòu)師，為幾代Power和Z System設(shè)計做出了貢獻，重點是分支預(yù)測、指令獲取和緩存設(shè)計。

此次聘用之際，谷歌繼續(xù)為自己的半導(dǎo)體團隊增添力量，去年聘請了英特爾資深人士Uri Frank擔(dān)任服務(wù)器芯片設(shè)計工程副總裁。Uri Frank為谷歌帶來了近25年的定制CPU設(shè)計和交付經(jīng)驗。以及英特爾資深人士兼芯片上系統(tǒng)設(shè)計工程師Alex Gruzman等其他人在加利福尼亞州、以色列和印度建立團隊。迄今為止，隨著AWS推進其Arm芯片，它在很大程度上保持了為云工作負(fù)載提供動力的服務(wù)器的谷歌CPU的努力和方法。

去年6月，谷歌在Nature上發(fā)表了一篇文章：A graph placement methodology for fast chip design，其中Jeff Dean是作者之一。

文章中表示，AI能在6個小時內(nèi)生成芯片設(shè)計圖，而且比人類設(shè)計得更好。

但這位研究員認(rèn)為文章的一些論斷站不住腳，以及實驗尚未經(jīng)過充分的測試。

不過他只是在內(nèi)部表達了下想法，結(jié)果驗證自己觀點的論文，直接被谷歌攔截、沒能對外發(fā)表。

隨后谷歌的最新回應(yīng)證實，這位研究員已于今年3月“因故”被解雇。

值得一提的是，這已經(jīng)不是第一次谷歌員工“因言獲罪”了。

也就一年半的時間，谷歌已經(jīng)傳出三位技術(shù)人員遭解雇。

AI芯片設(shè)計能力超過人類?

這次牽涉其中的論文，于去年4月13日被《Nature》接收，6月9日發(fā)表。

它主要討論了一種用深度強化學(xué)習(xí)來快速設(shè)計芯片的方法。

論文中表示，通過此方法，AI只需不到6小時的時間，就能設(shè)計出一塊芯片;而人工往往要花費數(shù)周或數(shù)月才能做到。

具體來看，這是一種具有泛化能力的芯片布局方法。

AI通過學(xué)習(xí)10萬個芯片布局，這種方法就能自己設(shè)計出新的方案來，并且所有關(guān)鍵指標(biāo)(包括功耗、性能和芯片面積)都和人工設(shè)計的不相上下。

為了提高AI的學(xué)習(xí)效率，研究人員還設(shè)計了一種獎勵機制，基于線路長度和布線擁塞的近似代價函數(shù)進行計算。

具體來說，需要將宏和標(biāo)準(zhǔn)單元映射到一個平面畫布上，形成具有數(shù)百萬到數(shù)十億節(jié)點的“芯片網(wǎng)表”。

然后，AI模型會對功率、性能和面積(PPA) 等進行優(yōu)化，并且輸出概率分布。

下圖分別是零樣本生成和基于預(yù)訓(xùn)練策略微調(diào)的效果，其中每個小矩形代表一個宏塊。在預(yù)訓(xùn)練策略中，中間留出了用于放置標(biāo)準(zhǔn)單元的空間。

這篇論文的共同通訊作者Anna D Goldie表示，

但在“取得重大突破”的背后，谷歌內(nèi)部關(guān)于這項技術(shù)的質(zhì)疑，其實從2020年就開始了。

提出質(zhì)疑的正是今年3月被解雇的谷歌大腦員工——Chatterjee博士。

他畢業(yè)于UC伯克利計算機系，曾在英特爾工作過，主要從事通信協(xié)議高層建模和驗證方面的研究。

2020年，谷歌提出了一種利用機器學(xué)習(xí)設(shè)計芯片的方法，它可以被視作是登上Nature成果的前身。

當(dāng)時，谷歌曾向Chatterjee博士詢問這種方法可否出售或者授權(quán)給一些芯片設(shè)計公司。

在回復(fù)郵件中，Chatterjee博士表示，對論文中的一些說法持保留意見，并質(zhì)疑這項技術(shù)是否經(jīng)過了嚴(yán)格的測試。

不過這些質(zhì)疑似乎并未影響到谷歌的腳步。

一年之后，他們便將這一尚存在質(zhì)疑的成果，投稿到了Nature而且成功發(fā)表。

與最初研究不同的是，登上Nature的論文對此前方法做了一些調(diào)整，同時還刪除了兩位作者的名字。

因為他們曾與Chatterjee博士密切合作，并同樣對這項成果存在疑慮。

而谷歌的騷操作到這還沒完，他們還親自示范了一遍，什么叫“規(guī)矩是死的人是活的”。

這一邊，投稿到Nature的論文被質(zhì)疑，沒有嚴(yán)格遵循發(fā)表審批流程。

谷歌和該論文的共同通訊作者Anna D Goldie對此回應(yīng)稱，因為這篇論文對此前成果的改動不大，因此不需要走完整的審批流程。