# AI가 설계한 칩, 인간이 이해할 수 없을 정도로 이상하지만 성능은 사상 최고 수준

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## Metadata

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- Author: [neo](https://news.hada.io/@neo)
- Published: 2025-02-25T08:36:28+09:00
- Updated: 2025-02-25T08:36:28+09:00
- Original source: [livescience.com](https://www.livescience.com/technology/computing/humans-cannot-really-understand-them-weird-ai-designed-chip-is-unlike-any-other-made-by-humans-and-performs-much-better)
- Points: 6
- Comments: 5

## Summary

연구진은 AI를 활용해 밀리미터파 무선 칩을 기존 인간 설계 방식보다 훨씬 효율적으로 설계하는 데 성공했으며, 이는 칩을 개별 부품이 아닌 하나의 완전한 시스템으로 취급하는 방식으로 이루어졌습니다. AI 기반 역설계 방식을 통해 AI가 인간 설계자가 생각하지 못한 방식으로 칩을 구성하게 되었고, 실제로 제조된 AI 설계 칩이 기존 설계보다 뛰어난 성능을 보였습니다. 이러한 AI 설계 기술은 무선 칩의 소형화 및 성능 향상에 중요한 역할을 할 것으로 기대되며, 전자공학 설계 방식 자체를 변화시킬 잠재력을 가지고 있습니다.

## Topic Body

- 연구진은 AI를 활용해 밀리미터파(mm-Wave) 무선 칩을 몇 시간 만에 설계하는 데 성공함  
  - 기존 인간 설계 방식보다 훨씬 효율적인 디자인을 만들어냄  
  - **칩 설계를 개별 부품의 집합이 아닌 하나의 완전한 시스템으로 취급**  
- 현재 칩 설계는 인간 전문가가 템플릿을 기반으로 점진적으로 최적화하는 방식으로 진행됨  
  - 칩 내부 구조가 복잡하여 완전히 이해하기 어렵기 때문에 보수적인 접근법이 필요함  
  - 5G 모뎀 등에 사용되는 밀리미터파 칩은 소형화와 성능 최적화의 어려움 때문에 설계가 특히 까다로움  
  
### AI 기반 역설계(Inverse Design) 방식  
- 프린스턴 대학교와 인도 공과대학교 연구진은 딥러닝을 이용한 역설계 방식을 제안함  
- 원하는 성능을 먼저 정의한 후, AI가 입력과 설계 매개변수를 자동으로 결정함  
- 기존의 템플릿 방식이 아니라 칩 전체를 하나의 독립적 구조로 설계하도록 함  
- 이 과정에서 인간 설계자가 생각하지 못한 방식으로 칩을 구성하게 됨  
  
### AI 칩 설계의 미래?  
  
- 인간이 이해할 수 없는 디자인, 하지만 성능은 최고  
  - 연구를 이끈 카우시크 센굽타 교수(프린스턴 대학교)는 "AI가 만든 구조는 무작위 형태처럼 보이며, 인간이 이를 제대로 이해할 수 없다"고 설명함  
  - 그러나 실제로 제조해본 결과, AI 설계 칩이 기존 설계보다 뛰어난 성능을 보였음  
- AI가 인간 설계자를 대체할까?  
  - AI가 설계한 칩 중 일부는 정상적으로 작동하지 않았으며, 이는 생성형 AI가 가끔 "환각(hallucination)"을 일으키는 것과 유사함  
  - 따라서 AI가 인간을 대체하는 것이 아니라, 생산성을 높이는 도구로 활용될 필요가 있음  
  - AI를 활용하면 특정 목적(예: 전력 효율성, 주파수 범위 확장 등)에 최적화된 칩을 훨씬 빠르게 설계할 수 있음  
  
### 향후 전망  
- 무선 칩의 소형화 및 성능 향상이 중요한 만큼, AI 설계 기술은 매우 유용한 연구 성과임  
- 센굽타 교수는 "이 기술이 회로 설계의 다른 부분으로 확장된다면, 전자공학 설계 방식 자체가 바뀔 수도 있다"며 기대감을 표함  
- "지금은 빙산의 일각에 불과하다"며, 앞으로 AI 기반 칩 설계의 잠재력이 무궁무진함을 시사함

## Comments



### Comment 35177

- Author: princox
- Created: 2025-02-27T09:27:50+09:00
- Points: 1

블랙박스라는 것이 참 무섭습니다. "이게 왜 되는데?"

### Comment 35089

- Author: colus001
- Created: 2025-02-25T13:24:54+09:00
- Points: 1

알파고랑 비슷한 느낌이네요. 왜 저런 수를 두는지는 모르겠으나, 승률은 저게 더 높음. 사람이 이해하기 위해서 본질을 왜곡(?)하는 경우를 잘 찾아내면 최적화를 시키는데 큰 도움이 되겠네요.

### Comment 35083

- Author: qurare
- Created: 2025-02-25T11:48:55+09:00
- Points: 1

식당으로 비유하면 사람들은 다른 사람이나 알바들도 알 수 있게 음식 레시피를 만들어서 음식을 만드는데 AI는 그냥 들어가는 재료를 뭉탱이로 한바가지에 때려넣고 돌려도 훨씬 빨리 만들 수 있고 맛있는 음식이 나온다는 거임...

### Comment 35180

- Author: crawler
- Created: 2025-02-27T09:37:08+09:00
- Points: 1
- Parent comment: 35083
- Depth: 1

이해가 쏙쏙되잖아 좋은 비유네용

### Comment 35053

- Author: neo
- Created: 2025-02-25T08:36:29+09:00
- Points: 1

###### [Hacker News 의견](https://news.ycombinator.com/item?id=43152407) 
- Adrian Thompson은 1990년대에 FPGA 하드웨어에 진화 알고리즘을 적용하여 1kHz와 10kHz 톤을 구별할 수 있는 회로를 개발함
  - 최종 회로는 인간 엔지니어가 설계한 것보다 더 작고, 특정 칩의 물리적 특성을 활용함
  - 피드백 루프, 연결되지 않은 논리 유닛 간의 EMI 효과, 트랜지스터의 포화 영역 외부에서의 작동 등을 포함함
  - 관련 기사와 논문, Reddit 링크가 제공됨

- AI라는 용어가 실제로는 최적화기를 의미할 때 사용되는 것을 싫어함
  - 최적화기의 결과물을 AI라고 부르는 것은 어느 정도 타당함
  - 칩 자체가 AI인지, 아니면 보상과 반복을 정의하는 코드 200줄이 AI인지에 대한 의문이 제기됨

- 진화 알고리즘을 사용한 안테나 및 기타 부품 설계는 2000년대 초부터 진행되어 왔음
  - 2010년대 FOSDEM에서 '진화된' DSP에 대한 발표를 본 기억이 있음
  - 관련 Wikipedia 링크가 제공됨

- 복잡한 장비는 살아있는 유기체만큼 복잡함
  - 일부는 다른 컴퓨터에 의해 설계됨
  - 정확히 어떻게 작동하는지 모름
  - Westworld, 1973년 인용

- 기사에서 언급된 코멘트가 흥미로움
  - 칩 설계가 더 효율적이며, AI가 인간 설계자가 상상하기 어려운 접근 방식을 취함
  - 인간 설계자가 새로운 설계 패러다임을 상사에게 제시할 수 없을 가능성이 큼

- AI 모델이 몇 시간 만에 더 효율적인 무선 칩을 생성했지만, '무작위 형태'의 설계가 어떻게 생성되었는지는 불분명함
  - NASA에서도 유사한 시도가 있었으며, '완벽한' 안테나를 설계함
  - 엔지니어가 설계한 기존 형태보다 성능이 뛰어났음

- 칩 설계의 복잡성을 조사하기 시작했으며, Nature 기사에서 모든 논의가 시뮬레이션에 기반하고 있음을 발견함
  - 실제 칩으로 제작될 경우 어떻게 작동할지 궁금함
  - 설계 규칙 검사를 통과하지 못할 가능성이 큼

- 설계를 이해할 수 없다면, 얼마나 철저하게 올바름을 테스트할 수 있을지 의문임

- 이러한 연구가 인간의 이해를 초월하는 돌파구로 묘사되는 것은 마케팅을 위한 신비화의 예라고 생각함
  - 오늘날처럼 많은 시뮬레이션 도구와 컴퓨팅 파워가 있음에도 불구하고 칩의 작동 방식을 이해하지 못한다는 것은 의문임
  - 과학의 실무자들은 더 나은 성과를 기대해야 한다고 생각함