Quilter แสดงให้เห็นว่า AI สามารถออกแบบฮาร์ดแวร์ได้จริงด้วยคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบโดยเครื่องจักรเป็นอันดับแรกของโลก

เส้นแบ่งระหว่างสิ่งที่มนุษย์สร้างและสิ่งที่เครื่องจักรสามารถสร้างได้ด้วยตนเองเพียงอย่างเดียวได้เปลี่ยนแปลงไปในลักษณะที่น่าประทับใจ Quilter ซึ่งเป็นบริษัท AI ที่ขับเคลื่อนด้วยฟิสิกส์ และมุ่งเน้นไปที่การออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ ได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ออกแบบโดย AI ไม่ใช่แค่ช่วยเหลือ แต่ถูกออกแบบ ติดตั้ง เส้นทาง และตรวจสอบโดยเครื่องจักร AI ที่ได้รับการฝึกฝนให้เข้าใจกฎของฟิสิกส์ที่ควบคุมฮาร์ดแวร์ที่แท้จริง ผลลัพธ์ไม่ใช่การจำลองหรือการแสดงตัวอย่าง แต่เป็นคอมพิวเตอร์ที่ผลิตได้สำเร็จ มีหน้าจอสองหน้า และสามารถใช้งานระบบปฏิบัติการ Linux ได้ และสามารถเริ่มต้นใช้งานได้สำเร็จในครั้งแรก

การเริ่มต้นโครงการนี้เรียกว่า Project Speedrun ซึ่งสามารถย่อเวลาในการออกแบบที่ปกติต้องใช้เวลาหลายเดือนในการวางแผนและตรวจสอบลงเหลือเพียงหนึ่งสัปดาห์ โดยมีเพียงวิศวกรคนเดียวที่ทำงานร่วมกับ Quilter การเริ่มต้นโครงการนี้ถือเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญไม่ใช่แค่สำหรับ AI ในการออกแบบฮาร์ดแวร์ แต่ยังรวมถึงความเร็วในการพัฒนาในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ด้วย

อุปสรรคที่ Quilter พยายามที่จะ突破

การออกแบบอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่เป็นหนึ่งในสาขาวิศวกรรมที่ยังคงต้องใช้การทำงานด้วยมืออย่างมาก การวางแผน PCB ยังคงเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ความชำนาญและความอดทน — สัญญาณความสมบูรณ์, การจับคู่คู่สัญญาณ, พฤติกรรมความร้อน, ความไวต่อการรบกวน, เป้าหมายความต้านทาน, การทนต่อการผลิต และหลักการวางแผนหลายร้อยประการที่ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือ แม้ว่าวิศวกรที่มีประสบการณ์จะสร้างบอร์ดที่ซับซ้อนเหล่านี้ผ่านการวนซ้ำของการลองผิดลองถูกและแก้ไขใหม่

ในขณะที่ทีมซอฟต์แวร์สามารถเผยแพร่การอัปเดตได้ทุกวัน ทีมฮาร์ดแวร์อาจต้องรอเป็นเวลาหลายสัปดาห์ระหว่างการอัปเดต การวางแผน PCB ที่มีหลายชั้นและรองรับระบบบนโมดูลและอินเทอร์เฟซความเร็วสูงไม่สามารถเริ่มต้นใช้งานได้ในครั้งแรก แม้ว่าจะมีทีมวิศวกรที่มีประสบการณ์ก็ตาม การวนซ้ำที่ช้าๆ นี้จำกัดการทดลอง เพิ่มต้นทุน และทำให้การผลิตฮาร์ดแวร์ไม่สามารถแข่งขันกับความเร็วในการพัฒนาซอฟต์แวร์สมัยใหม่ได้

นี่คืออุปสรรคที่ Quilter ตั้งเป้าจะกำจัด

วิธีการทำงานของระบบ AI ของ Quilter

เครื่องจักร AI ของ Quilter ไม่ใช่โมเดลภาษาหรือเครื่องมืออัตโนมัติสำหรับการวางแผนเส้นทาง แต่เป็น ระบบการเรียนรู้แบบเสริมกำลังที่ขับเคลื่อนด้วยฟิสิกส์ ที่เข้าใจข้อจำกัดทางไฟฟ้าและความร้อนเป็นข้อมูลการออกแบบชั้นแรก วิศวกรให้ข้อมูลเข้าระบบและ (ไม่จำเป็น) ข้อจำกัด และ AI จะสร้างการวางแผน PCB ที่พร้อมสำหรับการผลิตโดยคำนึงถึงพฤติกรรมในโลกแห่งความเป็นจริง เช่น:

• สภาพของสัญญาณความสมบูรณ์
• ความต้านทานของเส้นทาง
• การกระจายและความไม่สมมาตร
• การแพร่กระจายของความร้อน
• ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้า
• การคำนึงถึงอิเล็กโตรแมกเนติก
• การผลิตที่เป็นไปได้ทางกายภาพ

สิ่งนี้ไม่ใช่แค่การค้นหาเส้นทาง แต่เป็น การให้เหตุผล ที่มีพื้นฐานมาจากฟิสิกส์ โดย AI จะประเมินอย่างต่อเนื่องว่าการวางแผน PCB นั้นตรงตามกฎหมายที่ควบคุมว่าบอร์ดจะทำงานในโลกแห่งความเป็นจริงหรือไม่ ไม่ใช่แค่บนหน้าจอ

Quilter มีการทำงานร่วมกับกระบวนการ EDA มาตรฐานและรองรับการนำเข้าจาก Altium, Cadence, KiCad, Siemens และเครื่องมืออื่นๆ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย วิศวกรยังคงมีการควบคุมอย่างเต็มที่ — พวกเขาสามารถปรับเปลี่ยนข้อจำกัด ตรวจสอบตัวเลือกอื่นๆ หรือทำการแก้ไขด้วยมือ — แต่งานที่ซ้ำซากและไม่มีมูลค่าในการวางแผนและการวางเส้นทางจะถูกจัดการโดยอัตโนมัติ

ภายใน Project Speedrun: สิ่งที่ AI ทำจริงๆ

สำหรับการแสดงผลครั้งแรก Quilter ได้เลือก ระบบคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดการผลิตจริงสองบอร์ด ที่มีอินเทอร์เฟซความเร็วสูง การควบคุมพลังงาน และความต้องการการวางเส้นทางที่ซับซ้อน ระบบประกอบด้วย:

• โมดูลระบบเต็มรูปแบบ (SOM)
• บอร์ดฐาน
• ส่วนประกอบ 843 ชิ้น
• การเชื่อมต่อหลายพัน
• อินเทอร์เฟซความเร็วสูงหลายตัว
• เน็ตที่มีการควบคุมความต้านทานที่สำคัญ

ตามที่บริษัทระบุ Quilter ได้ทำการวางแผน การวางเส้นทาง และการตรวจสอบฟิสิกส์โดยอัตโนมัติ 98% โดยเหลือให้วิศวกรในบทบาทการกำกับดูแลมากกว่าการทำงานด้วยมือ ผลลัพธ์คือการวางแผน PCB ที่ต้องการการแก้ไขน้อยและสามารถผลิตได้อย่างรวดเร็ว

ผลกระทบต่อการผลิต: การออกแบบที่มีความเร็วเหมือนซอฟต์แวร์

ตัวเลขเบื้องหลัง Project Speedrun นั้นน่าประทับใจ กระบวนการที่ปกติต้องใช้เวลามากกว่า 400 ชั่วโมงของการทำงานด้วยมือถูกย่อให้เหลือ 38.5 ชั่วโมงของการมีส่วนร่วมของวิศวกร รวมถึงการกำกับดูแลและการปรับเปลี่ยนข้อจำกัด การทำงานด้านการออกแบบ — การวางแผน การวางเส้นทาง และการตรวจสอบฟิสิกส์ — ถูกจัดการเกือบหมดโดย Quilter

การเร่งความเร็ว 11 เท่าในการออกแบบไม่ใช่แค่การปรับปรุงเล็กๆ น้อยๆ แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการสร้างและทดลองฮาร์ดแวร์

หากการเพิ่มขึ้นนี้สามารถขยายไปทั่วอุตสาหกรรม จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงหลายอย่าง เช่น:

1. ทีมฮาร์ดแวร์สามารถทดลองและพัฒนาอย่างรวดเร็วเหมือนซอฟต์แวร์
สามารถทดสอบ รีวิว และผลิตหลายรุ่นของการออกแบบภายในระยะเวลาที่เดียวกับที่เคยใช้สำหรับการออกแบบเพียงรุ่นเดียว

2. สตาร์ทอัพขนาดเล็กสามารถแข่งขันกับทีมฮาร์ดแวร์ที่ใหญ่กว่า
กลุ่มเล็กๆ สามารถผลิตบอร์ดที่ซับซ้อนได้โดยไม่ต้องมีทีมวิศวกรขนาดใหญ่

3. องค์กรขนาดใหญ่สามารถลดต้นทุนการออกแบบใหม่
การหลีกเลี่ยงการออกแบบใหม่แต่ละครั้งจะช่วยประหยัดงบประมาณ เวลา และทรัพยากรการผลิต

4. ขอบเขตระหว่างการสร้างต้นแบบและการผลิตจะเล็กลง
ด้วยผลลัพธ์ของการเริ่มต้นใช้งานที่น่าเชื่อถือ ทีมจะไม่สูญเสียเวลาในการแก้ไขปัญหาการวางแผนพื้นฐาน

5. รอบการสร้างนวัตกรรมฮาร์ดแวร์จะสั้นลง
ความคิดที่เคยใช้เวลาหลายเดือนในการทดสอบอาจใช้เวลาเพียงไม่กี่สัปดาห์ — หรือแม้กระทั่งน้อยกว่านั้น

ทำไมสิ่งนี้จึงมีความสำคัญสำหรับอนาคตของอิเล็กทรอนิกส์

การประกาศของ Quilter ส่งสัญญาณถึงสิ่งที่ลึกซึ้งกว่าการบรรลุทางเทคนิค มันหมายถึงจุดเริ่มต้นของพลวัตใหม่: AI สามารถออกแบบระบบทางกายภาพที่ทำงานในโลกแห่งความเป็นจริงได้แล้ว

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา อิทธิพลของ AI ถูกจำกัดอยู่ในโดเมนของดิจิทัล — การสร้างโค้ด, การสร้างเนื้อหา, การวิเคราะห์, การทำนาย Project Speedrun ขยายการเข้าถึงของ AI ไปยังโดเมนของกายภาพ โดยที่การตัดสินใจด้านวิศวกรรมต้องอาศัยกฎหมายที่ไม่สามารถหลอกลวงได้

ผลกระทบมีมากมาย:

• อุปกรณ์ผู้บริโภคอาจเข้าสู่ตลาดเร็วขึ้น โดยมีการเลื่อนการผลิตน้อยลงเนื่องจากการออกแบบ
• อิเล็กทรอนิกส์สำหรับอุตสาหกรรม การแพทย์ และยานยนต์สามารถสำรวจการออกแบบและโปรไฟล์ความน่าเชื่อถือที่หลากหลายโดยไม่ต้องมีการวางแผนโดยวิศวกรเป็นเวลาหลายเดือน
• หุ่นยนต์และ IoT อาจมีการระเบิดของฮาร์ดแวร์เฉพาะที่มีการปรับให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะ
• ระบบชิปเล็ต อุปกรณ์คอมพิวเตอร์แบบโมดูลาร์ และบอร์ดที่กำหนดเองอาจกลายเป็นเรื่องที่เข้าถึงได้สำหรับองค์กรขนาดเล็ก
• นวัตกรรมไม่ได้ถูกจำกัดโดยจำนวนวิศวกร PCB ที่มีอยู่; ความสามารถจะขยายตามกำลังการคำนวณ

สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ ขอบเขตระหว่างความฉลาดดิจิทัลและการสร้างผลิตภัณฑ์กายภาพเริ่มจะหายไป AI ไม่ใช่แค่ผู้ให้คำแนะนำหรือผู้ช่วย — มันเป็น ผู้สร้างอิเล็กทรอนิกส์ที่มี形状

เส้นทางในอนาคต

Quilter ยังคงพัฒนา ระบบของพวกเขายังคงพัฒนา การออกแบบที่มีความถี่สูงมากหรือความหนาแน่นสูงจะยังคงเป็นความท้าทายสำหรับระบบอัตโนมัติ และการกำกับดูแลของวิศวกรยังคงจำเป็น แต่ Project Speedrun แสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่ของการออกแบบ PCB สมัยใหม่พร้อมสำหรับการอัตโนมัติ — และการอัตโนมัตินั้นเชื่อถือได้เพียงพอที่จะผลิตฮาร์ดแวร์ที่ทำงานได้ภายในเวลาที่ไม่เคยเห็นมาก่อน

เมื่อทีมงานอื่นๆ นำ AI ที่ขับเคลื่อนด้วยฟิสิกส์มาใช้

สำหรับตอนนี้ สิ่งหนึ่งที่เด่นชัดคือ คอมพิวเตอร์ที่ออกแบบโดย AI เครื่องแรกเป็นจริง ผลิตได้ และใช้งานได้ — และมันเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น