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Cuando escribimos estos artículos sobre las principales tendencias de fin de año, normalmente examinamos cuatro o cinco tendencias clave en las industrias de la electrónica y los semiconductores. Generalmente hay más de una tendencia principal para discutir. Pero 2023 fue diferente. Nada ha dado más forma este año a todas las áreas del diseño electrónico que la inteligencia artificial (IA).
En la cultura en general, la IA generativa, incluido ChatGPT, dominó los rumores este año. Pero la IA también juega un papel importante en nuestra industria.
En CES 2023, el presidente y director ejecutivo de AMD, Dr. Lisa Su: «La IA es la megatendencia definitoria en tecnología».
Es cierto que la IA ha sido una gran parte del discurso este año y la ha visto en muchos de los titulares de nuestro sitio web. Sin embargo, es interesante observar que la IA en realidad no jugó un papel importante en nuestros artículos más vistos. Busque un artículo que resuma nuestras mejores opciones para 2023 Todo sobre circuitos Reportajes de Nochevieja. Quizás esto demuestre que los ingenieros como usted tienen preferencias de información más allá de las de la IA. La IA es real, importante y llegó para quedarse, pero es solo una herramienta en la caja de herramientas de un ingeniero.
Si bien la IA fue la tendencia tecnológica dominante este año, hubo subcategorías de avances tecnológicos de IA que fueron relevantes para la ingeniería. En este artículo, los desglosamos y examinamos cada uno.
- IA en procesamiento y aceleradores
- El procesamiento de IA se dirige a tareas específicas de la aplicación y el borde.
- IA en herramientas de diseño de PCB, herramientas de diseño de circuitos integrados y herramientas de desarrollo integradas
IA en procesamiento de escritorio, subsistemas aceleradores y más
AMD, por su parte, comenzó 2023 con movimientos audaces en IA al anunciar el primer procesador x86 de la industria con hardware de IA dedicado en CES 2023. Esto se produjo en forma de lo que AMD llama su arquitectura de IA adaptativa XDNA.
El esquema permite pasar grandes conjuntos de datos de IA de una capa a otra. Este enfoque pretende ser adaptable a cualquier carga de trabajo de IA que necesite procesar. Los anuncios de AMD de 2023 incluyeron un procesador de escritorio x86 que integra un motor de hardware de IA que aprovecha la tecnología XDNA.
Procesadores Intel Xeon de quinta generación con aceleración de IA incorporada. Imagen cortesía de Intel
Mientras tanto, Intel ha guardado el lanzamiento de AI x86 para más adelante este año. En Hot Chips 2023 en agosto, la compañía presentó dos nuevos procesadores Intel Xeon. Los dispositivos, con nombres en código Sierra Forest y Granite Rapids, utilizan nuevas arquitecturas para lograr un mayor rendimiento y flexibilidad. Por ejemplo, se dice que el chip Granite Rapids ofrece un aumento de dos a tres veces en el rendimiento para cargas de trabajo de IA.
El movimiento de IA más significativo de Intel se produjo hace apenas unas semanas, cuando Intel anunció sus CPU Xeon y sus procesadores móviles Core Ultra de quinta generación, ambos con aceleración de IA incorporada. La compañía describió estos esfuerzos como parte de un plan para permitir el procesamiento de IA tanto en la nube como en el borde.
Varias empresas están mejorando su estrategia de IA
Intel y AMD estuvieron lejos de ser las únicas empresas importantes que aportaron soluciones de procesamiento de IA. Ambos se presentaron en noviembre, ejemplos de los cuales incluyen la GPU H200 Tensor Core de Nvidia y el acelerador Maia AI y la CPU Azure Cobalt de Microsoft. Qualcomm, a su vez, apuntó a la IA para IoT con una familia de procesadores anunciada en abril.
GPU Nvidia H200 Tensor Core. Imagen cortesía de Nvidia
Otros anuncios interesantes sobre procesamiento de IA incluyeron el lanzamiento de SiFive en octubre de núcleos RISC-V para IA generativa y aprendizaje automático (ML). Entró en escena la startup Tenstorrent, que también utiliza RISC-V como base para el procesamiento de IA. Mientras tanto, IBM lanzó este verano un chip analógico de IA que combina computación analógica en memoria con interfaces digitales escalables para realizar componentes básicos de IA.
La startup coreana Sapeon tiene el ojo puesto en las cargas de trabajo de IA en el centro de datos y lanzó su procesador de IA X330 este otoño. Ambarella se centró en las cámaras de seguridad con su chip CV72S, afirmando que es el SoC con el mayor rendimiento de IA por vatio en la industria de la seguridad.
Los proveedores de MCU y las nuevas empresas están prestando atención a la IA en el borde
Cuando el Internet de las cosas (IoT) surgió como tendencia hace más de una década, el consenso general fue que la computación con IA tendría que realizarse en la nube. Hoy vemos que obviamente existe una variedad de soluciones para el procesamiento de IA en el borde de la red. Estos provienen tanto de proveedores tradicionales de microcontroladores (MCU) como de varias nuevas empresas de chips de IA, cada uno de los cuales ofrece soluciones únicas.
Hoy en día, los núcleos de brazo dominan entre los núcleos de MCU. La compañía lanzó su núcleo Cortex-M52 en abril, posicionándolo como un habilitador para la integración de AI/ML en dispositivos integrados populares. Este mes, Renesas presentó un diseño de MCU basado en Arm Cortex-M85 para gráficos e IA multimodal.
La familia de MCU PSoC Edge ofrece soporte ML integrado, analógico autónomo y muchas otras características que la convierten en un candidato para dispositivos perimetrales inteligentes de próxima generación. Imagen cortesía de Infineon
También en el espacio de MCU, Infineon lanzó su familia de MCU PSoC Edge este otoño. Además de la compatibilidad con DSP compatible con Cortex-M55 y una NPU Ethos U55, los dispositivos PSoC Edge cuentan con el acelerador de hardware de red neuronal NNLite patentado por Infineon.
Las empresas emergentes en el espacio MCU también tenían IA en sus sitios web. Caso en cuestión: Alif Semiconductor ha lanzado su serie Ensemble MCU, que combina un núcleo de cómputo con aceleración de ML para permitir cargas de trabajo de ML pesadas en dispositivos que funcionan con baterías.
Éxito del inicio de la IA
2023 fue definitivamente un gran año para las nuevas empresas de chips de IA. Hailo ha ampliado su familia Hailo 8 con Hailo-8 Century, que brinda soporte PCIe a la serie Hailo 8, y Hailo-8L, una solución de aceleración de IA de nivel básico. Kinara lanzó su pequeño procesador Ara 2 de 17 mm x 17 mm, diseñado para grandes cargas de trabajo de IA generativa.
En un pequeño paquete EHS FCBGA de 17 mm × 17 mm, el chip Ara-2 está diseñado alrededor de 8 núcleos neuronales de segunda generación. Imagen cortesía de Kinara
Respaldada por Nvidia, la startup de redes de inteligencia artificial Enfabrica abrió pedidos anticipados este año para su sistema de conmutador ACF-S de 8 Terabit/s basado en su tecnología. Finalmente, Axelera tuvo un gran año de financiación ya que avanzó en el enfoque de computación en memoria de su procesador Metis.
La IA se está infiltrando en el diseño de PCB, el diseño de circuitos integrados y las herramientas de desarrollo integradas
No hay duda de que 2023 fue un gran año para la IA (incluida la IA generativa) en una variedad de herramientas de diseño de hardware y software. Siemens ya estaba en el mercado en febrero con Questa Verification IQ, una plataforma de software destinada a utilizar IA para la verificación de circuitos integrados basada en datos.
Esta primavera, aparecieron lanzamientos basados en IA de Synopsys y Cadence. Synopsys ha lanzado Synopsys.ai, un conjunto de herramientas basadas en inteligencia artificial para el diseño, verificación, prueba y fabricación de circuitos integrados avanzados. Mientras tanto, Cadence ha lanzado la tecnología Allegro X AI, cuyo objetivo es automatizar la ubicación y el enrutamiento mediante IA.
Allegro de Cadence Imagen cortesía de Cadence
En la primavera también se lanzó Copilot de Flux, que es esencialmente un asistente de diseño basado en inteligencia artificial integrado en una herramienta de diseño de PCB. Más recientemente, la compañía presentó este mes una nueva versión de Copilot que agrega la capacidad de reconocer y trabajar con imágenes como diagramas de bloques.
En el desarrollo de software integrado, STMicroelectronics (ST) llevó su conjunto de herramientas gratuito STM32 MCU Edge AI a la nube en enero. Y este mes, la compañía anunció nuevas bibliotecas de software de inteligencia artificial (también gratuitas) para uso ilimitado en cualquier MCU STM32. En un anuncio de combinación de hardware y software, Ambarella codesarrolló una pila de procesamiento y una familia de chips de red neuronal para la computación de IA en vehículos autónomos.
Más IA en todas partes en 2024
Tengo que ser honesto. A pesar de todas las noticias épicas sobre IA Todo sobre circuitos Cubierto este año, este es probablemente mi favorito. Nuestro Jake Hertz recibió esta entrevista exclusiva con investigadores de la Universidad de Nueva York. Utilizaron con éxito ChatGPT para diseñar y construir un microprocesador. Jake tuvo la oportunidad de conocer al profesor de la Universidad de Nueva York, el Dr. Conocer a Hammond Pearce para conocer más sobre esta investigación en persona.
Si bien la IA ciertamente jugó un papel importante en nuestra industria en 2023, no hay duda de que habrá aún más en 2024. La capacidad de la IA y el ML para acelerar todas las tareas de ingeniería y diseño las convierte en tecnologías atractivas. Los proveedores de chips y herramientas (grandes y pequeños, tanto antiguos como nuevos) encontrarán nuevas formas de utilizar la IA y mejorar lo que ya utilizan.
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