Ein Interview mit ChatGPT

Künstliche Intelligenz ist in aller Munde, seit Zeitungen, Fernsehen und soziale Medien seit Anfang des Jahres immer neue Berichte und Kommentare über den KI-basierten Textgenerator ChatGPT veröffentlichen. In der Tat sind die von ChatGPT gelieferten Textergebnisse verblüffend, und viele – auch der Autor dieser Zeilen – haben zum ersten Mal realisiert, dass KI nicht nur eine komplizierte “akademische Modeerscheinung” ist, sondern tatsächlich viel weiter fortgeschritten ist, als sich viele von uns in ihren kühnsten Träumen hätten vorstellen können.

Ein “Interview” mit ChatGPT

Wir wollen uns an dieser Stelle jedoch nicht wie die meisten Meldungen in den Medien in Spekulationen über die Auswirkungen von KI-basierter Inhaltserstellung auf das geistige Eigentum ergehen, sondern wollen vielmehr der Frage nachgehen, ob künstliche Intelligenz in naher Zukunft in der Lage sein wird, die komplexe Aufgabe des Layouts moderner elektronischer Baugruppen zu unterstützen. Wir haben uns daher entschlossen, ein Gespräch mit ChatGPT selbst zu führen, um von der künstlichen Intelligenz selbst zu erfahren, was wir in diesem Bereich zu erwarten haben.

Um den Details vorzugreifen: Es gibt in der Tat eine Reihe von Einsatzmöglichkeiten für KI, die dazu beitragen können, Routineaufgaben beim PCB-Design effizienter zu erledigen, Fehler zu vermeiden und möglicherweise die Grenzen der Physik zu erweitern. Die Technologie befindet sich jedoch noch in einem frühen Entwicklungsstadium, wobei Fortschritte im Bereich der Datenerfassung (Aufbau einer Datenbank mit Referenzdesigns) und bei der Erfassung der immer komplexer werdenden Designregeln, die beim Leiterplattendesign beachtet werden müssen, erzielt werden müssen.

Dazu wäre von Seiten des Autors anzumerken, dass Zuken seit mehreren Jahren aktiv an der Erforschung und Implementierung von KI-basierten Funktionen in seiner Leiterplattendesignumgebung arbeitet, von denen einige am Ende des Artikels kurz angesprochen werden.

Wie kann KI beim PCB-Design helfen?

*Fragen und Antworten dieses “Interviews” sind direkte Antworten von ChatGPT übersetzt aus dem Englischen

ChatGPT: Künstliche Intelligenz (KI) kann beim Design von Leiterplatten (PCB) helfen, indem sie Aufgaben automatisiert, die Effizienz steigert, Fehler reduziert und innovative Designlösungen unterstützt. Einige Beispiele für KI-gestützte Aufgaben im Leiterplattendesign sind:

• Optimierung der Bauteilplatzierung
• Optimierung des Routings und Reduzierung der Leiterbahnlängen
• Signalintegritätsanalyse und -vorhersage
• Analyse des dynamischen Spannungsabfalls
• DFM-Prüfungen (Design for Manufacturability)
• Überprüfung von Designregeln und Korrektur von Verstößen
• 3D-Visualisierung und interaktive Platzierung
• Fehlerprognose und -analyse auf der Grundlage maschinellen Lernens

Durch den Einsatz von KI können Leiterplattendesigner die Entwicklungszeit verkürzen, die Designqualität verbessern und innovative Designs mit erhöhter Funktionalität erstellen.

Ist KI heute schon ausgereift genug, um PCB-Designer effizient zu unterstützen?

ChatGPT: Die KI-Technologie zur Unterstützung des Leiterplattendesigns befindet sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium und ist noch nicht ganz ausgereift. Zwar können KI-Algorithmen bestimmte Aufgaben wie die Optimierung der Bauteilplatzierung und die Überprüfung von Designregeln mit guten Ergebnissen durchführen, aber es gibt immer noch Einschränkungen und Schwierigkeiten, die gelöst werden müssen. Zu diesen Einschränkungen zählen:

• Ein eingeschränktes Verständnis der komplexen Entwurfsregeln und -beschränkungen, was zu suboptimalen Ergebnissen führen kann
• Mangel an Daten zum Trainieren von KI-Algorithmen für neue und spezielle Designaufgaben
  Integration in bestehende Entwurfswerkzeuge und Arbeitsabläufe, mit der Folge eines fragmentierten Entwurfsprozesses
• Begrenzte Fähigkeit, Ausnahmen und unvorhergesehene Szenarien zu behandeln

Die KI-Technologie im Bereich des Leiterplattendesigns macht rasche Fortschritte und hat das Potenzial, den Designprozess in Zukunft erheblich zu beeinflussen.

Ist Ihnen bekannt, dass Zuken zu den Vorreitern im Bereich des KI-gestützten PCB-Designs gehört?

ChatGPT: Zuken ist ein Unternehmen, das Softwarelösungen für die Automatisierung des elektronischen Designs (EDA) anbietet und im Bereich des KI-gestützten PCB-Designs tätig ist. Das Angebot von Zuken in diesem Bereich umfasst eine Reihe von Software-Tools und -Lösungen, die Ingenieure bei der Entwicklung und Verifizierung von Leiterplatten (PCBs) unterstützen.

Eines der Angebote ist die CR-8000 Design Force, eine Plattform für anspruchsvolles PCB-Design und Systemintegration, die KI und maschinelles Lernen nutzt, um Designaufgaben zu automatisieren und den Designprozess zu optimieren. Die Plattform bietet Funktionen wie die automatische Platzierung von Bauteilen, die Überprüfung von Designregeln in Echtzeit und 3D-Visualisierung.

Die KI-basierten Angebote von Zuken im Bereich des Leiterplattendesigns zielen darauf ab, die Effizienz und Genauigkeit des Designprozesses zu erhöhen, Fehler und Designiterationen zu reduzieren und die Designqualität insgesamt zu verbessern. Der Fokus des Unternehmens auf KI-basierte Lösungen spiegelt den wachsenden Trend zum Einsatz von KI und maschinellem Lernen in der EDA-Branche wider.

Sind Sie in der Lage, Vorhersagen über die Zukunft der KI im PCB-Design zu treffen?

ChatGPT: Ein Fehler ist aufgetreten. Wenn dieses Problem weiterhin besteht, kontaktieren Sie uns bitte über unser Help Center unter help.openai.com.

Wir freuen uns über Ihre Einschätzung der Möglichkeiten von KI-gestütztem PCB-Design!

ChatGPT: Gern geschehen! Ich freue mich, dass ich Ihnen einige Einblicke geben konnte. Wenn Sie weitere Fragen haben oder mehr Informationen benötigen, können Sie mich gerne fragen. Ich bin gerne für Sie da!

Da ChatGPT keine Antwort auf die Frage nach der Zukunft der KI im Leiterplattendesign geben konnte…

… hier sind einige der Bereiche, in denen Zuken in KI-Technologie investiert oder sie bereits einsetzt:

• Vorschläge für die nächste Aktion: Die KI schlägt den nächsten Arbeitsschritt vor, basierend auf der von Experten erlernten Eingabehistorie
• Erkennung und Reproduktion von Schaltkreisen: KI erkennt Schaltungen und Komponenten aus erfassten Daten und reproduziert automatisch das bewährte Layout und Routing.
• Abstandskorrektur: Die KI passt automatisch die Abstände zwischen Komponenten oder Leiterbahnen und deren relative Positionen an.
• KI-gesteuerte Optimierung der Pinanzahl: AI liefert hochpräzise Ergebnisse mit
  kürzeren Vorlaufzeiten und geringerer Abhängigkeit von Spezialisten
• KI-gestützte Design-Rule-Optimierung: Auf der Grundlage von Elementen der Design-Rule-Prüfungen, die in früheren Daten verwendet wurden, extrahiert KI automatisch Elemente, die in Schaltungen geprüft werden müssen, und wendet eine Prüfregel an.

Besuchen Sie uns auf der ZIW und erfahren Sie mehr!

Besuchen Sie uns auf der diesjährigen Zuken Innovation World am 24./25. April und erfahren Sie mehr über den aktuellen Stand der Technik im Bereich des KI-basierten PCB-Designs!

Kyle Miller, Technology R&D Manager im Zuken Technical Center in Bristol UK, stellt die Ergebnisse des KI-basierten Auto-Routings aus Zukens KI-Entwicklungs-Roadmap vor, die jetzt in Release 2023 von CR-8000 Design Force erstmals zum Einsatz kommt.

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