تا حالا خیلیا وقتی می‌خوان یه الگوریتم (مثلاً همون برنامه‌ای که برای پردازش دیتا یا محاسبات سنگین می‌نویسن) رو ببرن روی سخت‌افزار، با کلی مشکل رو‌به‌رو می‌شن. مثلاً توی سیستم‌های ارتباط بی‌سیم مثل 5G، همیشه دنبال این هستن که تا حد ممکن همه چی سریع و کم‌مصرف انجام بشه – یعنی هم تأخیر پایین باشه هم مصرف انرژی کم. اما طراحی الگوریتم یه طرف ماجراست، پیاده‌سازی اون روی سخت‌افزار (مثلاً با زبون‌هایی مثل Verilog که مخصوص توصیف سخت‌افزارن) یه داستان دیگه‌ست!
مشکل اصلی اینجاست که زبون‌هایی مثل MATLAB (که بیشتر برا برنامه‌نویسی سطح بالا استفاده می‌شن) با زبان‌های توصیف سخت‌افزاری (مثل HDL که مخفف Hardware Description Language هست) کلی فرق دارن. از نوع استفاده از حافظه گرفته تا نوع دیتاها و حتی منطق پردازش. به همین خاطر، اگر بخوایم یه کد رو برا سخت‌افزار بنویسیم باید کلی تخصص داشته باشیم و زمان زیادی صرف این کار کنیم.
حالا اینجا هوش مصنوعی وارد ماجرا میشه! توی یه مقاله جدید به اسم A2HCoder، یه تیم اومده با استفاده از LLM ـ‌ها (Large Language Models یعنی همون مدل‌های زبانی خیلی بزرگ مثل ChatGPT که می‌تونن متنو بفهمن و تولید کنن)، سیستمی ساخته که خودش الگوریتم رو به کد HDL تبدیل می‌کنه.
اما جالبش اینجاست که این مدل، به صورت سلسله‌مراتبی کار می‌کنه. یعنی چی؟ یعنی به جای اینکه یه راست همه چیو از اول تا آخر یه‌جا تولید کنه، اول الگوریتم رو به چندتا قطعه ساده‌تر تقسیم می‌کنه (مثلاً ماژول ماژول)، اون وقت هر قطعه رو جداگانه تبدیل می‌کنه. به این میگن حل افقی، چون همه چیو به بخش‌های افقی کوچیک‌تر می‌شکنه.
از طرف دیگه، به صورت عمودی (یعنی مرحله‌به‌مرحله) هم پیش میره. یعنی قدم‌به‌قدم و خیلی ریز، هر ماژول رو از بالا به پایین ترجمه می‌کنه و برای هر بخش، تست می‌گیره (مثلاً با ابزارهایی مث MATLAB و Vitis HLS که مخصوص شبیه‌سازی و ساخت مدار واقعی هستن). اینجوری هم مشکل اشتباهات الگوریتمی کم میشه، هم احتمال اینکه مدل چیز پرت و عجیب‌غریب بنویسه (همون hallucination که مدل اشتباهی جواب میده!) خیلی پایین میاد.
کلاً نتیجه این سیستم این بوده که تو پروژه‌هایی مثل شبکه‌های 5G، تونستن الگوریتم خودشون رو سریع و دقیق تبدیل به کد قابل اجرا روی سخت‌افزار کنن. هم وقت صرفه‌جویی میشه، هم نیاز به تخصص عمیق تو هر دو حوزه رو کمتر می‌کنه.
خلاصه، A2HCoder به نظرم یه جور کدزن هوشمنده که از هوش مصنوعی استفاده می‌کنه تا ترجمه الگوریتم به کد سخت‌افزاری، سرراست، دقیق و تندتر پیش بره. مخصوصاً برای کسایی که همیشه با فاصله بین طراحی الگوریتم و ساخت سخت‌افزار مشکل دارن، این سیستم خیلی می‌تونه کمک‌کننده باشه.
منبع: +
