AI Merancang Chip Radio yang Tak Terbayangkan Manusia

Desain sirkuit terpadu frekuensi radio (RFIC) adalah 'seni gelap' kompleks yang membatasi kemajuan teknologi nirkabel seperti 5G, kendaraan otonom, dan komunikasi satelit. Peneliti Princeton menggunakan pembelajaran penguatan dan desain terbalik untuk membuat RFIC dengan cepat dari awal. Model difusi menghasilkan tata letak RF baru atau yang dapat diinterpretasikan manusia, mencapai kinerja rekor dan mengurangi waktu desain secara drastis.

Artikel ini menggambarkan bagaimana teknologi nirkabel telah mengubah kehidupan sehari-hari, dari AirTags hingga layanan streaming. Semua ini tidak mungkin tanpa RFIC. Evolusi lebih lanjut menjanjikan kendaraan otonom, komunikasi kuantum, 6G, dan komunikasi satelit. Namun, kemajuan terhambat oleh desain RFIC manual yang memakan waktu bertahun-tahun dan biaya ratusan juta dolar.

Sekitar tujuh tahun lalu, terinspirasi oleh AlphaGo, kelompok Princeton mulai menyelidiki apakah AI bisa mempelajari seni ini. Dalam beberapa tahun terakhir, mereka mengembangkan algoritma pembelajaran mesin untuk mendesain RFIC. Beberapa chip yang dihasilkan tampak seperti seni modern, namun dalam banyak kasus mengungguli sirkuit komersial dalam kinerja. AI membutuhkan waktu jauh lebih sedikit daripada desainer manusia.

Desain RFIC adalah tantangan multidisiplin yang melibatkan persamaan Maxwell, termodinamika, dan tegangan mekanis. Ruang desain sangat besar, dan setiap keputusan melibatkan prioritas yang saling bersaing. Artikel ini menjelaskan prosesnya melalui contoh penguat daya 28 gigahertz untuk 5G, membandingkannya dengan membangun rumah, di mana elemen pasif seperti induktor mendominasi area.

Kemajuan masa depan membutuhkan kumpulan data desain chip yang besar dan terbuka serta ekosistem terbuka agar AI dapat mempelajari perilaku elektromagnetik dan sirkuit universal. Desain berbasis AI bisa menjadi masa depan semua desain RF, dan mungkin lebih dari itu.