JITX स्टार्टअप जटिल मुद्रित सर्किट बोर्डों के विकास को स्वचालित करने के लिए AI का उपयोग करता है

एआई में पीसीबी डिजाइन प्रक्रिया से थकाऊ जटिलता को खत्म करने की क्षमता है

मुद्रित सर्किट बोर्डों के विकास को कोई भी सीख सकता है, लेकिन केवल एक अनुभवी इंजीनियर ही एक ऐसा मॉडल बना पाएगा, जो अच्छी तरह से अनुकूलित हो और पिघलने, विस्फोट होने, या बोर्ड द्वारा नियंत्रित डिवाइस के कारण उस स्थिति में न हो, जिसमें यह विस्फोट होता है या पिघलता है। अनुभवी इंजीनियर आम तौर पर व्यस्त होते हैं, उनका काम महंगा होता है, और उनका चरित्र बुरा होता है - खासकर अगर उन्हें ऐसे काम करने के लिए मजबूर किया जाता है जो उनकी प्रतिभा को पूरी तरह से प्रकट नहीं करते हैं।

JITX कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के बर्कले में इलेक्ट्रॉनिक्स और मैकेनिकल इंजीनियरिंग के इंजीनियरों की एक टीम द्वारा स्थापित एक स्टार्टअप है जो एक एआई बना रहा है जो हफ्तों के बजाय घंटों में अनुकूलित सर्किट बोर्ड विकसित करने में मदद कर सकता है। नतीजतन, एक इंजीनियर का काम मैन्युअल श्रम से पर्यवेक्षण तक स्थानांतरित हो जाएगा। आप सिस्टम को उच्च स्तर पर बताते हैं जो आप चिंतित हैं, और यह एक कार्यशील सर्किट बोर्ड विकसित कर रहा है, जिस पर वह सब कुछ जो आपको चिंता नहीं करता है, आपके लिए पहले से ही तय है। आपका विशेषज्ञ इंजीनियरिंग अनुभव केवल सही चीजों पर केंद्रित है, और सिस्टम सर्किट बोर्ड का उत्पादन करता है - केवल बेहतर, तेज और सस्ता।

JITX का प्रमुख डंकन हाल्डेन है, जो सैल्टो -1 पी नामक "हाइपर एक्टिव जंपिंग रोबोट विद स्प्रिंग्स" का लेखक है। विशेष हार्डवेयर के विकास पर सैल्टो -1 पी (और साथ ही अन्य रोबोट पर) काम का काफी गंभीर हिस्सा मुद्रित सर्किट बोर्ड सहित खर्च किया गया था। हल्दाने और सहकर्मियों ने पाया कि हर बार जब वे कुछ नया करना शुरू करते थे, तो उन्हें सभी को खरोंच से शुरू करना पड़ता था। "हमें एहसास हुआ कि हम अपने मुख्य व्यवसाय - अनुसंधान पर कितना कम समय बिताते हैं," हल्दाने कहते हैं। - हमारा सारा समय निम्न स्तर के लौह विकास पर व्यतीत हुआ। विशेष लोहे को विकसित करने की श्रम लागत नई रचनात्मक प्रणालियों के लिए एक बड़ी बाधा है। "

JITX का लक्ष्य हार्डवेयर विकास को सॉफ्टवेयर विकास की तरह बनाना है। यह इस दिशा में कुछ करने की कोशिश करने वाली पहली कंपनी नहीं है, और मुद्रित सर्किट बोर्डों के विकास के लिए पहले से ही कई सहायक उपकरण हैं। हालांकि, JITX का मानना ​​है कि इसका अधिक व्यापक और समग्र दृष्टिकोण अद्वितीय है। कंपनी एक प्रेस विज्ञप्ति में लिखती है:

हमारी प्रमुख तकनीक की प्रेरणा कंप्यूटर चिप्स विकसित करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक थी। 80 के दशक में हार्डवेयर विवरण भाषाओं (एचडीएल) के आगमन ने चिप्स के विकास में क्रांति ला दी। एचडीएल ने सर्किट डिजाइन के बुनियादी सिद्धांतों को बदल दिया है। आरेखों को मैन्युअल रूप से चित्रित करने के बजाय, इंजीनियरों ने कोड का उपयोग करके सर्किट के वांछित व्यवहार को व्यक्त किया, और फिर एल्गोरिदम ने स्वचालित रूप से आवश्यक तांबे के रूपों में इस कोड का अनुवाद किया। यह वर्कफ़्लो आपको अरबों ट्रांजिस्टर के लिए आज के चिप्स बनाने की अनुमति देता है। हम मुद्रित सर्किट बोर्डों के विकास में समान वर्कफ़्लो का आयोजन करेंगे।

मुद्रित सर्किट बोर्डों के विकास के लिए कई क्षेत्रों से ज्ञान के आवेदन की आवश्यकता होती है - किसी को इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग (सर्किट डिजाइन, रेडियो आवृत्ति डिजाइन, संकेत और ऊर्जा अनुपालन), मैकेनिकल इंजीनियरिंग (तापमान और कंपन) और उत्पादन (लागत अनुकूलन, खाता उत्पादन आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, बड़े पैमाने पर विधानसभा और परीक्षण के लिए उपयुक्तता) को ध्यान में रखना पड़ता है। )। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि इनमें से लगभग सभी उपकेंद्रों को कम्प्यूटरीकृत करना मुश्किल है, इसलिए हमें उपयुक्त समाधान प्राप्त करने के लिए सरल प्रतिनिधित्व और उत्तराधिकार का उपयोग करना होगा। इन क्षेत्रों में से प्रत्येक में, आपको लाखों विवरणों की निगरानी करने की आवश्यकता है, और यह सब बहीखाता पद्धति करने के लिए कंप्यूटर प्राप्त करने का उच्च समय है।

पिछले नवंबर में हल्दाने द्वारा रिकॉर्ड किया गया एक प्रारंभिक JITX डेमो है, जिससे आप कल्पना कर सकते हैं कि यह कैसे काम करता है:


टेड लार्सन का कहना है, "वे जो करने की कोशिश कर रहे हैं, उसकी जरूरत लौह उद्योग में काम करने वाले ज्यादातर लोगों को है।" लार्सन एक ओबॉजिक कंपनी का प्रबंधन करता है जो रोबोटिक्स पर केंद्रित एम्बेडेड सिस्टम के विकास और शोध पर केंद्रित है। ओलाजिक ने कई रोबोटों पर काम किया है जिनसे आप शायद परिचित हैं, लेकिन आपको अपने काम के बारे में बात करने का अधिकार नहीं है। "उन समस्याओं में से एक, जिनकी उन्होंने पहचान की, और जिनसे मैं सहमत हूं, यह है कि सिलिकॉन वैली ने बहुत खराब उपकरण बनाने शुरू कर दिए हैं," लार्सन कहते हैं। - यह धारणा कि लोहे को विकसित करना मुश्किल है, और क्या ऐसे लोग पर्याप्त नहीं हैं जो ऐसा नहीं कर सकते हैं? यह बात सही है।

हालांकि, ऐसे कारण हैं कि विकासशील लोहे के लिए दृष्टिकोण, जैसा कि सॉफ्टवेयर विकसित करने के लिए, अभी तक लागू नहीं किया गया है, लार्सन कहते हैं। "बहुत से लोग सॉफ्टवेयर विकास के समान इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास को बनाना चाहते हैं, लेकिन सर्किट के साथ इस दृष्टिकोण का उपयोग करने में समस्याएं हैं जो अन्य प्रोटोटाइप से परे हैं।" उन सर्किटों को विकसित करने के लिए जिन्हें मानकों के अनुपालन के लिए परीक्षण और उत्पादन किया जा सकता है, एक को अनुभव की आवश्यकता होती है, साथ ही उन सभी आवश्यक घटकों का चयन करना होता है जो एक साथ काम करेंगे। लार्सन को लगता है कि JITX प्रोटोटाइप चरण और उत्पादन चरण के बीच कहीं न कहीं परियोजनाओं के लिए आदर्श है, विशेष रूप से पारंपरिक दृष्टिकोण के समय की बचत और लागत को देखते हुए। और वह कहता है कि प्रणाली में क्षमता है। "वे यात्रा की शुरुआत में हैं, और उनके पास पूरी प्रक्रिया में सुधार करने के लिए जबरदस्त अवसर हैं।"


JITX AI द्वारा विकसित तीन बोर्ड

अब तक, JITX आंतरिक उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए टूल का उपयोग करता है। आप उन्हें बताएं कि बोर्ड को क्या करना चाहिए, और वे उन इंजीनियरों को नियुक्त करते हैं जिन्हें एआई इस कार्य पर काम करने में मदद करता है और सबसे कुशल बोर्ड जारी करता है। औसतन, JITX बिना किसी मदद के काम करने वाले अनुभवी इंजीनियरों की तुलना में मुद्रित सर्किट बोर्डों को 3 गुना तेज और 25% सस्ता बचाता है। अंतिम लक्ष्य स्वचालन को और बढ़ाना है, इसे सरल मुद्रित सर्किट बोर्डों की सीमाओं से परे विस्तारित करना है। लेकिन अभी के लिए, JITX वाई कॉम्बीनेटर समर सेमिनार में शामिल होने के लिए थोड़े बाहरी समर्थन के साथ विचारों के साथ आएगा।

हमने ईमेल द्वारा कंपनी के प्रमुख डंकन हाल्डेन के साथ बातचीत की।

IEEE स्पेक्ट्रम : क्या आप एक विशिष्ट पीसीबी डिजाइन प्रक्रिया का वर्णन कर सकते हैं, और इसमें क्या गलत है?

डंकन हाल्डेन : सबसे पहले आपको यह पता लगाना होगा कि बोर्ड को क्या करना चाहिए। क्या एक्चुएटर, क्या सेंसर, कैसे वे एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं, क्या प्रसंस्करण की आवश्यकता है। और फिर कड़ी मेहनत है।

हम गूगल, प्रतीत होता है घटकों के इष्टतम सेट, एक सौ पृष्ठों के विनिर्देशों के माध्यम से अफवाह यह समझने के लिए कि सभी को एक साथ कैसे रखा जाए। उसके बाद, हम अपने पसंदीदा सीएडी में सभी घटकों को मॉडल करते हैं (मैन्युअल रूप से पीडीएफ से जानकारी को ओवरराइट कर रहे हैं), और एक आरेख खींचें। आरेख पर हम बोर्ड के सभी हिस्सों को दर्शाते हुए प्रतीकों को जोड़ते हैं, हम उन्हें खूबसूरती से (एक पृष्ठ पर, या पचास पर, सर्किट की जटिलता के आधार पर) लाइन करने की कोशिश करते हैं, मैन्युअल रूप से सभी संपर्कों को जोड़ते हैं, तारों को इंगित करते हुए रेखाएं खींचते हैं। हम आशा करते हैं कि लाइनें खींचते समय कोई त्रुटि नहीं हुई थी। इस स्तर पर, हम अन्य इंजीनियरों को कई घंटों के लिए इस सर्किट को घूरने के लिए आमंत्रित करते हैं, त्रुटियों को खोजने की कोशिश करते हैं, क्योंकि एकमात्र त्रुटि का मतलब होगा कि आपका बोर्ड काम नहीं करेगा (और विस्फोट हो सकता है)।

जब हमारे पास एक सर्किट होता है, तो आप बोर्ड को स्वयं डिजाइन कर सकते हैं। लक्ष्य यह समझना है कि सभी घटकों को कहां रखा जाए ताकि आप संपर्कों को जोड़ने वाले इन सभी तांबे की पटरियों को खींच सकें। हमें अलग-अलग भौतिकी के एक समूह के बारे में सोचने की जरूरत है, और इसके लिए हम सभी प्रकार के सिमुलेशन शुरू करते हैं, और बोर्ड पर परिणामों को मैन्युअल रूप से चिह्नित करते हैं (सही रूप के तांबे के मार्ग को चित्रित करते हुए)। इसके अलावा इस समय आपको यह सोचने की ज़रूरत है कि इस बोर्ड का उत्पादन, संयोजन और परीक्षण कैसे किया जाएगा। हम त्रुटियों को खोजने के प्रयास में कई घंटे के लिए बोर्ड के डिजाइन को घूरने के लिए फिर से अन्य इंजीनियरों को बुलाते हैं। हमें उम्मीद है कि वे सभी गलतियों को पा लेंगे, क्योंकि अब हम बोर्ड के उत्पादन के लिए भुगतान करने के लिए तैयार हैं।

इसमें गलत क्या है? हाँ, यह बात है। यह सबसे खराब चीज है जो एक आदमी करता है। कल्पना करें कि आपने यह सब किया है, और फिर अगले प्रोजेक्ट के लिए, स्क्रैच से शुरू करें।

किसी ने भी ऐसा क्यों नहीं किया जो अब JITX कर रहा है?

यह अब इसलिए हो रहा है क्योंकि उद्योग हताश है। मुद्रित सर्किट बोर्डों का विकास इतना नाजुक मामला बन गया है कि लोगों की टीमें इन सभी बोर्डों को घड़ी के आसपास और शिफ्ट में समय सीमा के लिए आकर्षित करने के लिए तैयार करती हैं। इसके अलावा, नए कारखाने अत्यधिक स्वचालित हैं, यही वजह है कि कंपनियों और बाजार के बीच अड़चन विकास के स्तर पर है। और यह तात्कालिकता तब दिखाई दी जब एआई दीवार के साथ पिछले तरीकों का सबसे अच्छा प्रसार करता है। हम इस गहन बाजार चुनौती के साथ नए AI परिणामों को जोड़ते हैं।

विकास का कौन सा हिस्सा स्वचालित हो सकता है, और अंतिम उपयोगकर्ता के लिए यह कैसा दिखेगा?

सब कुछ स्वचालित हो सकता है, आपको बस सही दृष्टिकोण खोजने की आवश्यकता है। अंतिम उपयोगकर्ता के लिए, यह लगभग उसी तरह दिखेगा जैसे आज हमारे उपकरण काम करते हैं। उपयोगकर्ता कहता है कि यह उसके लिए महत्वपूर्ण है, न कि यह कैसे करना है। उदाहरण के लिए, हम एक BLE सिस्टम और एक माइक्रोफोन के साथ एक बोर्ड का आदेश देते हैं (यह "क्या" है), और हमारा सॉफ्टवेयर पुस्तकालय से उपयुक्त प्रमुख घटकों का चयन करता है, बिजली और घटक मूल्यों के साथ मुद्दों को हल करता है, संपर्क, योजना स्थान, निशान ट्रैक, और एक बोर्ड और सर्किट जारी करता है। (यह "कैसे" है)। यदि बोर्ड का रूप आपके लिए महत्वपूर्ण है, तो इस प्रतिबंध को जोड़ें, यदि घटक का स्थान आपके लिए महत्वपूर्ण है, तो इस प्रतिबंध को जोड़ें, यदि आपको पता है कि आपको कौन सी BLE चिप चाहिए, तो इसे जोड़ें। विकास उपकरण पूरे स्मार्ट विवरणों से निपटने के लिए पर्याप्त स्मार्ट होने चाहिए, जिनके बारे में आप परवाह नहीं करते हैं, और आपके लिए आपके डिजाइन को अनुकूलित करते हैं जो आपके लिए मायने रखते हैं।

आप जिस सिस्टम पर काम कर रहे हैं, उसकी सीमाएं क्या हैं?

सबसे बड़ी सीमा यह है कि डेवलपर्स स्वचालन, सटीकता और गति के लिए छोटी चीजों पर नियंत्रण का त्याग करते हैं। आज के औजारों की तुलना में यह बहुत बड़ा अंतर है।

आप DARPA के साथ क्या काम कर रहे हैं?

हम इलेक्ट्रॉनिक्स रिसर्जेंस इनिशिएटिव (ईआरआई) का हिस्सा हैं, जो इलेक्ट्रॉनिक्स प्रक्रिया को सुदृढ़ करने के लिए एक बड़ा सहयोगी प्रयास है। विशेष रूप से, हम IDEA कार्यक्रम में भाग लेते हैं , जिसके अनुसार इलेक्ट्रॉनिक्स का विकास मानव हस्तक्षेप के बिना किया जाएगा। ऐसा करने के लिए, हम इलेक्ट्रॉनिक कंपोनेंट्स की एक विस्तृत लाइब्रेरी बनाने के लिए अर्धचालक और घटकों का निर्माण करने वाली कंपनियों पर काम कर रहे हैं, हम ऐसे सॉफ़्टवेयर बना रहे हैं जो उच्च-स्तरीय प्रोजेक्ट लक्ष्यों को वास्तविक सर्किट बोर्डों में बदल देते हैं, और ऑप्टिमाइज़ेशन टूल जो आपके लिए आवश्यक बोर्डों के लिए सबसे अच्छा संस्करण पाते हैं।

आप दूर के भविष्य को कैसे देखते हैं, और आपका वर्तमान कार्य इसमें कैसे फिट होता है?

भविष्य में, हम लोहे के डेवलपर्स को अधिक रचनात्मक स्वतंत्रता देने के लिए मुद्रित सर्किट बोर्डों के स्वचालित विकास की तकनीक को स्केल करना चाहते हैं। हर कोई कस्टम-डिज़ाइन मुद्रित सर्किट बोर्ड प्राप्त करता है, और हम गारंटी देते हैं कि समस्या हल हो गई है। तब हम विद्युत विकास पर लौटना चाहते हैं। एक मुद्रित सर्किट बोर्ड को डिजाइन करते समय, एक यांत्रिक इंजीनियर के साथ विवादों के दौरान बहुत सारी समस्याएं पैदा होती हैं कि कैसे एक और घटक को अलग करने के लिए एक और आधा मिलीमीटर अतिरिक्त स्थान प्राप्त करें। रोबोट विद्युत उपकरण हैं, और हम यह सुनिश्चित करने के लिए काम कर रहे हैं कि किसी दिन हमारे सॉफ्टवेयर में उन्नत रोबोट विकसित हो सकते हैं जो अगली पीढ़ी के रोबोटों को और भी बेहतर गुणवत्ता के इकट्ठा कर सकते हैं, बेहतर मुद्रित सर्किट बोर्डों पर कोड निष्पादित कर सकते हैं, और इसी तरह।

आज, हम खुद अपने विकास उपकरण का उपयोग अन्य कंपनियों के लिए जल्दी से मुद्रित मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाने के लिए करते हैं। यह सुनिश्चित करने का सबसे अच्छा तरीका है कि उपकरण काम करते हैं, कि उनका उपयोग किया जा सकता है, और यह कि विकास के हर मिनट को हमारे लक्ष्य के लिए प्रयास करते समय अच्छी तरह से खर्च किया गया है।