CPU do GPT-5.6 Sol thiết kế chạy được DOOM

Trong đoạn video demo do một người dùng X tên Angel (@Angaisb_) đăng tải, DOOM bản 1993 đang chạy trên một bộ xử lý do GPT-5.6 Sol thiết kế. Con CPU này có tên Codex-R32, cái tên do chính mô hình tự đặt.

Sân khấu của màn trình diễn là Turing Complete — một trò chơi giải đố mang tính giáo dục về khoa học máy tính, nơi người chơi bắt đầu từ cổng NAND, xây dần lên thanh ghi, đơn vị số học-logic, rồi cuối cùng ghép thành một máy tính hoàn chỉnh có thể thực thi lệnh. Chế độ sandbox của trò chơi cung cấp mô phỏng ở mức cổng logic, mọi phần tử logic đều phải được đấu nối một cách nghiêm túc. Codex-R32 được dựng lên từ những phần tử logic cơ bản nhất ngay trong môi trường này; mô hình không chỉ vẽ mạch mà còn viết luôn mã hợp ngữ đi kèm.

Bản DOOM chạy được là phiên bản chuyển thể PureDOOM viết bằng C, được biên dịch thành mã máy RV32IM và thực thi trực tiếp trên phần cứng mô phỏng này. Hiệu ứng hình ảnh chính là lý do đoạn demo lan truyền: khung hình game được đặt chồng lên sơ đồ mạch thời gian thực của CPU, các cổng logic, thanh ghi, bộ nhớ và ALU nhấp nháy theo từng lệnh, bên cạnh còn hiển thị bộ đếm chu kỳ, tốc độ mô phỏng và giá trị thời gian thực của bộ nhớ, thanh ghi.

Trọng lượng của bốn ký tự RV32IM

Việc chọn tập lệnh đã nói lên khối lượng công việc. RV32IM là một tập con của RISC-V: 32-bit, gồm các lệnh số nguyên cơ bản cộng thêm phần mở rộng M cho phép nhân chia. Lý do chọn nó rất thực tế: PureDOOM là mã C chuẩn, cần một nền tảng đích có back-end trình biên dịch trưởng thành, và RISC-V đáp ứng đúng yêu cầu đó.

Nhưng ngược lại, điều này cũng có nghĩa là con CPU này phải hiện thực nghiêm ngặt một đặc tả công khai. Chỉ cần một lệnh xử lý sai trường hợp biên, game sẽ không chạy nổi tới màn hình tiêu đề. DOOM cần tính toán số dấu phẩy tĩnh, cần tra bảng, cần nhảy lệnh liên tục để xử lý vòng lặp dựng hình; một bộ xử lý có lỗi sẽ không trụ nổi qua vài chục nghìn chu kỳ đầu tiên. Việc nó khởi động được và chơi được xuyên suốt tương đương với việc đã vượt qua một loạt kiểm thử ngầm khá dày đặc.

Đánh giá của Angel khá ngắn gọn: đây chính là DOOM mà mọi người đòi xem, chạy trên con CPU do GPT-5.6 Sol tạo ra, được mô hình đặt tên Codex-R32, và việc làm được chuyện này thật sự vô lý. Có người nhân tiện trêu hỏi bước tiếp theo có nên chạy Crysis không, Angel để mô hình trả lời thay — không vấn đề gì, cứ dựng cho tôi một con GPU trước, thêm vài GB bộ nhớ, rồi vẽ thêm một sơ đồ mạch nhìn thấy được từ ngoài vũ trụ.

Đây có tính là "AI thiết kế chip" không

Đây là chỗ cần nói rõ. Giữa mô phỏng mức cổng logic trong Turing Complete và thiết kế chip thật cách nhau cả một ngành công nghiệp. Để làm ra một bộ xử lý thật sự đưa vào sản xuất, phải vượt qua bước hội tụ định thời (timing convergence), phải xử lý cây xung nhịp và các miền công suất, phải đặt vị trí và đi dây trên một thư viện công nghệ cụ thể, phải chạy kiểm chứng hình thức cùng hàng vạn ca hồi quy, và còn phải làm việc với quy tắc DRC của xưởng đúc. Không một khâu nào trong số này tồn tại trong sandbox trò chơi; trình mô phỏng cho ta những linh kiện lý tưởng, dây nối có độ trễ bằng không.

Vì vậy điều mà bản demo này chứng minh không phải là mô hình có thể thay thế kỹ sư thiết kế chip. Nó chứng minh một điều khác: mô hình có khả năng, trong một môi trường hình thức có quy tắc rõ ràng và phản hồi tức thời, tự mình hoàn thành nhất quán từ đầu đến cuối một thiết kế trải dài qua nhiều tầng trừu tượng — cổng logic, vi kiến trúc, hiện thực tập lệnh, chuỗi công cụ hợp ngữ — hễ một tầng nào sai là sẽ lộ ra ngay ở tầng trên cùng. Tính nhất quán xuyên tầng như vậy lại đúng là thứ khó đo lường nhất bằng benchmark trong cách đánh giá mô hình trước đây.

Một nghi thức đã kéo dài hơn ba mươi năm

"Có chạy được DOOM không" đã trở thành trò chơi cố định của giới phần cứng từ cuối những năm 1990. Tựa game này từng được nhồi vào máy in, máy hiện sóng, máy ATM, que thử thai điện tử, thậm chí cả thiết bị nuôi cấy vi khuẩn đường ruột. Nó liên tục bị đem ra làm bia thử vì yêu cầu của nó nằm đúng vào một điểm cân bằng: cần một bộ xử lý chạy được mã C thông dụng, cần vài MB bộ nhớ và một đầu ra hiển thị có thể làm mới, nhưng lại không cần bộ xử lý dấu phẩy động hay giao diện đồ họa hiện đại. Nền tảng nào chạy được nó, về cơ bản có thể coi là một cỗ máy tính đúng nghĩa.

Lần này bia thử đổi thành một thiết kế do AI tạo ra. Ba mươi năm trước nó dùng để kiểm chứng xem một phần cứng có đúng là phần cứng thật hay không, giờ đây nó được dùng để kiểm chứng xem đầu ra của một mô hình có đúng là đầu ra thật hay không. Cách kiểm chứng không đổi, đối tượng bị kiểm chứng đã đổi.

Nguồn tham khảo: Tom's Hardware, video demo và phần giải thích do người sáng tạo công khai trên mạng xã hội, CocoLoop; đã kiểm chứng tên CPU, cách viết tập con tập lệnh, phiên bản chuyển thể PureDOOM và tên môi trường mô phỏng.