ChipForge : Comment une plateforme décentralisée peut-elle répondre aux besoins des puces Edge-AI de nouvelle génération

Le marché de l’Edge-AI est en pleine explosion, avec une taille prévue atteignant 733 milliards de dollars, mais un problème majeur persiste : le coût de développement de puces personnalisées est trop élevé et impossible à réaliser pour la majorité des équipes. Concevoir un SoC AI complexe peut aujourd’hui coûter entre 500 millions et 725 millions de dollars, sans compter plusieurs années de recherche et développement. C’est pourquoi l’industrie des semi-conducteurs est actuellement dominée par quelques géants, laissant peu de chances aux développeurs indépendants.

ChipForge, le projet de conception de puces décentralisé pionnier dans le monde, opéré par l’écosystème TATSU, pose une question essentielle : si nous pouvions étendre le domaine de la conception de puces à toute la communauté mondiale ? En combinant les mécanismes blockchain avec du matériel open source, cette plateforme a transformé le développement de puces en un jeu compétitif mais collaboratif, où toute personne compétente peut participer.

Fonctionnement : De la défi à la réalisation

Le cœur de ChipForge est un réseau de sous-chaine blockchain (Subnet SN84 sur Bittensor), où des mineurs rivalisent pour concevoir des composants en silicium réels. La plateforme publiera des défis périodiques — par exemple, un bloc ALU optimisé ou un accélérateur neuronal — que les participants intéressés pourront télécharger en spécifications techniques et soumettre leur conception RTL (Verilog).

Ce qui est particulièrement intéressant, c’est la phase de validation. Les vérificateurs disposent d’un ensemble complet d’outils EDA (Verilator, Yosys, OpenLane), leur permettant de synthétiser, simuler et réaliser la placement-routage pour chaque soumission. Chaque conception est évaluée selon des critères standards de l’industrie : fonctionnalité, performance, surface et consommation d’énergie. La formule de notation colorée alu garantit que seules les conceptions vraiment exceptionnelles reçoivent une récompense sous forme de tokens alpha, créant ainsi une boucle de sélection naturelle.

Quel en est le résultat ? Un système mondial où tout développeur peut participer à des défis et concevoir un nouveau module de puce, brisant les barrières géographiques et organisationnelles de la R&D en silicium traditionnelle.

Réalisations actuelles : De la théorie à la pratique

Bien que encore en phase initiale, ChipForge a déjà prouvé sa capacité. La plus grande étape a été la réussite de la conception complète d’un cœur processeur RISC-V avec des capacités cryptographiques intégrées.

Ce design comprend :

• L’ISA basique 32 bits
• Des extensions M (multiplication/division), C (compression d’instructions), et K (cryptographie)
• Un module de cryptage/décryptage AES intégré et une fonction de hachage SHA

De plus, ChipForge a également construit une infrastructure de développement solide. Récemment, l’équipe a déployé une « plateforme prête pour la production supportant l’exécution simultanée de défis » et un serveur EDA packagé, garantissant que chaque conception passe par un processus conforme aux standards de l’industrie.

Vision future : Du FPGA au silicium réel

Le plan de ChipForge est très ambitieux. Dans un premier temps, ils visent à transférer les designs du prototype FPGA vers du silicium réel, en utilisant des programmes comme les shuttles OpenMPW de Google. Cela permettra que les designs gagnants soient réellement fabriqués et déployés.

Ensuite, la plateforme étend ses fonctionnalités de sécurité pour l’ère post-quântique. En plus des fonctions cryptographiques actuelles (AES, SHA), nous verrons l’intégration du cryptage quantique sécurisé dans les futurs designs.

Pourquoi maintenant est le moment clé

Les ventes de puces AI devraient augmenter de plus de 15 % par an au cours des 3 prochaines années. Des géants comme Google, Amazon, Microsoft et NVIDIA ont adopté des ISA ouvertes, montrant une transition dans l’industrie. Pour des milliards de smartphones, appareils portables, robots autonomes et caméras edge, ChipForge a résolu les problèmes persistants liés à la performance énergétique et à la latence.

Le modèle décentralisé de ChipForge pourrait tout à fait devenir le « foyer » des processeurs AI sur appareils de nouvelle génération, réduisant ainsi l’écart entre le mouvement open source actuel et la technologie avancée du silicium. Des moments passionnants nous attendent !