用AI設計硬體，美軍方「電子創新計劃」看中這家初創公司

一般而言，設計性能優良、可靠性高的電路板必須依靠有經驗的工程師，因此高級工程師的薪水不菲、工作任務充實，而且對於客戶提出但他們覺得不十分稱心的要求沒有什麼耐心。

但這一現象即將出現轉變了！JITX 是一家由加州大學伯克利分校的機械和電子工程師團隊組成的初創公司，旨在通過 AI 令電路板設計自動化，將設計時間從幾周壓縮到幾個小時，而電子工程師將變成監督而不是親自動手的角色。用戶可以向 AI 提出設計總體要求，即可獲得高質量的電路板。AI 和工程師的合作，將讓電路板設計變得更加迅速和低廉，同時保持高質量。

JITX 公司 CEO Duncan Haldane 曾經是彈跳機器人項目 Salto-1P 的負責人，而該機器人項目需要很多的硬體定製和電路板設計工作。Haldane 和同事無法忍受每次都從頭設計電路板——大量時間花在這項低層硬體工作上，而研究和創新性工作的時間寥寥無幾。

JITX 的目標是讓硬體開發像軟體開發一樣簡便。當然，它不是第一個嘗試做到這一點的公司，有很多硬體 CAD 軟體可以幫助進行電路板設計。但是，JITX 認為，其更複雜的 AI 手段能達成更好的效果。

圖丨 JITX 公司 CEO Duncan Haldane

該公司的一份宣傳稱：「我們的核心技術衍生自晶元設計技術。80 年代的硬體描述語言（HDL）掀起了晶元設計領域的革命，改變了工程師設計電路的方式。他們不再手工設計電路細節，而是用代碼來描述電路行為，然後演算法將代碼翻譯為硬體結構。HDL 的發明為十億晶體管級的晶元鋪平了道路。現在，我們將以類似的方式革新印刷電路板的設計。

電路板設計涉及多個學科，包括電子工程（電路設計，射頻設計，信號和功率完整性），機械工程（熱特性，振動特性），製造技術（成本優化，電子產品可製造性設計評估）。精確求解子問題非常困難，因此我們採用了啟發式學習技術來獲得足夠好的近似解。設計電路板需要處理數百萬個細節，計算機輔助軟體能統籌規劃這一切。」

Ted Larson 是機器人應用領域的嵌入式系統研發公司 OLogic 的 CEO，該公司為多款機器人產品提供配套組件。他認為 JITX 在做的事情是多年來硬體設計人員的夢想，他很確定，底層硬體設計消耗的大量時間和對應的高昂設計成本是困擾整個矽谷科技產業的頑疾。

根據 JITX CEO Haldane 的介紹，傳統電路板設計的流程中，首先必須明確電路板的組件：採用什麼電動機，採用什麼感測器，如何與外部通信，內部信號處理流程是什麼。這個過程非常瑣碎。

「你需要上谷歌搜索，找到一些候選器件，然後鑽研廠商提供的 100 多頁的數據手冊，據此設計總體方案。然後，你必須要在 CAD 軟體中，根據數據手冊中提供的數據，手工對所有元件建模。建模結束之後，畫出電路原理圖。在原理圖中，你加入表徵元件的符號，試圖對其進行優化，然後將元件的管腳手工連接起來——在整個過程中你最好不要犯錯！接著，你請其他工程師花幾個小時來核查一下你的電路板，以免一通電就燒毀晶元或者電容爆炸」，他說。

當電路原理圖最終完成時，研究人員可以開始設計電路板，需要確定所有元件的擺放位置，並留出相應的焊接孔。在整個過程中，研究人員需要注意很多物理特性限制，因此必須做一些模擬，然後根據結果調整設計。此外還要注意電路板的生產、組裝和測試要求。在最終投產之前還得請其他工程師花幾個小時來複查你的電路板。整個過程非常麻煩，給硬體設計人員帶來很大痛苦。不過更加痛苦的是，當你設計下一塊電路板的時候，你又得從頭走一遍這個流程。

因此，整個世界都期望，硬體設計能像軟體設計一樣容易，但是這是個非常難以應對的挑戰。

硬體和軟體不同，作為一種物理實體，其必須服從測試和製造的要求，因此要求很高的設計經驗。Larson 認為 JITX 的 AI 電路板設計軟體可以在原型設計到產品製造的整個產業鏈中發揮作用，顯著削減成本和時間。此外，Larson 認為，AI 在硬體領域還有更多潛力有待挖掘。

圖丨 AI 設計的 3 塊電路板（來源：JITX 公司）

目前，JITX 對外提供設計服務。用戶將電路板的功能告知 JITX，後者的工程師藉助基於 AI 的增強設計，為用戶提供更加高效的電路板。平均而言，JITX 的設計服務比有經驗但無 AI 輔助的人類資深工程師快 3 倍，成本低 25%。公司計划進一步提高設計的自動化程度，並嘗試在電路板之外的硬體產品上實現 AI 自動設計。

值得一提的是，JITX 也是 DARPA 15億美元「電子創新計劃」（Electronics Resurgence Initiative）中的一員。該計劃是 DARPA 的一個資助項目，目的在於革新電子製造產業。JITX 也是 IDEA 項目的成員，該項目旨在實現無人干預的全自動化電子設計。我們在 IDEA 項目下與半導體和元器件廠商合作，開發了龐大的元器件庫，設計了能將設計頂層目標轉化為底層電路的軟體，還研發了電路板優化工具。

此外，JITX 即將加入矽谷著名的創業孵化器 Y Combinator 來獲得更多支持。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！