Đội Việt Nam chiến thắng cuộc thi thiết kế chip AI mã nguồn mở Efabless

Các nhà nghiên cứu của Đại học Bách khoa Hà Nội đã chiến thắng trong cuộc thi thiết kế chip AI mã nguồn mở mới nhất do nền tảng Efabless tổ chức.

Phòng lab của nhóm EDABK tại Đại học Bách khoa Hà Nội. Ảnh: EDABK

Efabless Corporation, nền tảng phát triển chip, vừa công bố danh sách ba đội chiến thắng trong Thử thách thiết kế silicon nguồn mở từ AI lần thứ ba, diễn ra từ ngày 10/9-2/11/2023.

Thử thách yêu cầu những người tham gia sử dụng AI tạo sinh (Generative AI), ví dụ chatGPT, Bard hoặc các hệ thống tương tự, để thiết kế một con chip sillion nguồn mở hoàn chỉnh theo ngôn ngữ Verilog. Thí sinh sẽ sử dụng các công cụ AI để tạo mã Verilog từ lời nhắc ngôn ngữ tự nhiên, sau đó triển khai mã trên nền tảng chipIgnite của Efabless theo luồng thiết kế nguồn mở OpenLane.

Cụ thể, vị trí quán quân thuộc về phòng thí nghiệm EDABK của Trường Điện – Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội với dự án xây dựng lõi xử lý neurosynaptic tích hợp thiết kế phần cứng và phần mềm, dựa trên kiến trúc mạng nơ ron dạng xung (Spiking Neural Network-SNN) tiên tiến, thường được sử dụng trong điện toán AI.

Đội EDABK gồm 6 sinh viên năm thứ tư (Nguyễn Phương Linh, Nguyễn Hồ Giang Nam, Trần Trung Hiếu, Trần Tùng Dương, Đỗ Văn Hưng, Đặng Hoàng Lan) dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Đức Minh, Trưởng khoa Điện tử, phụ trách phòng thí nghiệm Thiết kế vi mạch.

EDBAK cho biết đã mất 12 ngày làm việc đến đêm, thậm chí có hôm thức xuyên đêm để canh chương trình chạy và gỡ lỗi. Mọi người thay nhau làm việc để hoàn thành một khối lượng công việc không hề nhỏ trong thời gian cực ngắn. Nhờ có sự hỗ trợ của Chat GPT-4 mà thời gian được rút đi đáng kể.

Vị trí á quân được trao cho Emil Goh, hiện đang là nghiên cứu sinh thạc sĩ ngành Kỹ thuật điện tử nano tại Đại học Công nghệ & Thiết kế Singapore (SUTD) và là kỹ sư của hãng Micron, với bộ điều chế độ rộng xung ba pha (PWM) tạo thời gian chết dead time. Thiết kế PWM này nhằm mục đích kiểm soát điện năng một cách hiệu quả trong các hệ thống điện tử có công suất khác nhau.

Vị trí quý quân thuộc về dự án RNG trên phần cứng của James Timothy Meech, nghiên cứu viên tại Phòng thí nghiệm tính toán vật lý của Đại học Cambridge. Dự án tập trung vào việc sản xuất một bộ tạo số ngẫu nhiên (Randomness Reign) sử dụng phần cứng, có thể an toàn và đáng tin cậy hơn các bộ tạo số dựa trên phần mềm.

Tận dụng nguồn lực công cộng

Đây là lần thứ ba cuộc thi được Efabless tổ chức. Hai lần trước diễn ra vào tháng 5 và tháng 9/2023. Efabless cho biết, mục tiêu của những thách thức này vượt ra ngoài việc tạo ra các thiết kế chip mới, đó là nâng cao nhận thức trong cộng đồng thiết kế chip mã nguồn mở về việc sử dụng AI tạo sinh trong quá trình thiết kế.

Ban tổ chức cho biết, cộng đồng đã bỏ phiếu cho các thiết kế được yêu thích nhất của họ, trong khi một hội đồng uy tín gồm các chuyên gia trong ngành đã đánh giá các bài dự thi dựa trên những tiêu chí đã được công bố trước – bao gồm tính toàn diện, tài liệu, giá trị kỹ thuật và khảo sát lợi ích từ cộng đồng.

Efabless sẽ chế tạo các phần chip thực dựa trên những thiết kế đoạt giải và gửi tặng chúng kèm bảng đánh giá cho các đội chiến thắng (ước tính trị giá 9.750 USD mỗi dự án ~ 235 triệu đồng) vào tháng 4/2024. Ngoài ra, tất cả những người tham gia với thiết kế đủ điều kiện sẽ nhận được một bảng đánh giá miễn phí và một trong những con chip chiến thắng.

Các sinh viên, nghiên cứu sinh tại Đại học Bách khoa Hà Nội tham gia nhiều cuộc thi do các doanh nghiệp Việt Nam đồng tổ chức. Ảnh: EDABK

PGS.TS. Nguyễn Đức Minh, người dẫn dắt đối quán quân, tỏ ra vui mừng khi đội sẽ nhận được con chip thật mà họ tự tay thiết kế ra: “Lâu lắm rồi chúng tôi không có tiền để chế tạo chip và mua công cụ thiết kế. Chúng tôi thường chỉ có thể làm trên FPGA nên cũng hay bị nói là không làm được chip. Tuy nhiên, hướng nghiên cứu chip mô phỏng hệ thần kinh neurosynaptic này là một hướng nghiên cứu mà cả nhóm rất kỳ vọng vì đây là kiến trúc tính toán phi von Neumann, có thể giúp cho việc tính toán tiết kiệm năng lượng hơn rất nhiều so với các kiến trúc truyền thống.”

“Tham gia những cuộc thi như thế này có thể giúp sinh viên được dùng các công cụ thiết kế miễn phí toàn bộ. Điều này chứng tỏ là để đào tạo và nghiên cứu, cũng không cần quá nhiều tiền, hoàn toàn có thể tiết kiệm và tận dụng nguồn lực công cộng”, ông nói.

Dĩ nhiên, theo PGS.TS. Nguyễn Đức Minh, nếu được đầu tư để có những công cụ dùng thường xuyên thì tốt hơn, nhưng khi Việt Nam vẫn là “con nhà nghèo” thì chúng ta cần phải làm bằng những gì mình có, không phải những gì mình muốn có. “Khó khăn như vậy nhưng sinh viên của chúng tôi vẫn làm ra được thứ thực sự đáng tự hào”, ông nói.

Các kỹ sư có thể tìm hiểu thêm về mã nguồn mở GitHub của các thiết kế đã đạt giải trong những cuộc thi lần thứ nhấtthứ hai và thứ ba của Efabless tại đây.

Thành lập từ năm 2014 tại California, Mỹ, Efabless cung cấp một nền tảng cho phép cộng đồng toàn cầu, bao gồm các chuyên gia chip và những người không chuyên, có thể hợp tác, thiết kế, chia sẻ, tạo nguyên mẫu và thương mại hóa các con chip có mục đích đặc biệt. Gần 1.000 thiết kế và 450 chip chế tạo thực (tapeout) đã được thực hiện trên Efabless trong hai năm qua. Khách hàng của Efabless bao gồm các công ty khởi nghiệp, trường đại học và các tổ chức nghiên cứu trên khắp thế giới.

Tác giả