Nella cornice oggi sempre più sfidante dello sviluppo hardware, Quilter AI, una startup con sede negli Stati Uniti, ha appena raggiunto un traguardo che potrebbe rappresentare una svolta per l’intero settore dell’elettronica. In un progetto chiamato internamente “Project Speedrun”, l’intelligenza artificiale di Quilter ha disegnato in pochi giorni, con tempi e sforzi drasticamente inferiori rispetto al consueto, un computer composto da ben 843 componenti, suddiviso su due schede, che è riuscito ad avviare Linux fin dal primo tentativo.
Il cuore di questa impresa non è tanto nella scheda madre o nei chip, quelle restano componenti già ben conosciuti, ma nella complessità del progetto di layout: 5.141 connessioni elettriche attraversano otto strati di circuito stampato, con geometrie di traccia così precise da richiedere processi di manifattura avanzati.
In un approccio tradizionale, partire dallo schema logico e arrivare a un circuito funzionante richiederebbe settimane se non mesi di lavoro da parte di PCB designer esperti. Con Quilter AI, invece, il lavoro preliminare ovvero il layout viene eseguito dall’intelligenza artificiale, mentre gli umani devono intervenire solo per una rapida revisione e per preparare i file finali di produzione.
Ciò che rende unica questa tecnologia è la sua metodologia: a differenza di molti sistemi basati su apprendimento da dati preesistenti, Quilter non “impara” dal modo in cui gli esseri umani hanno realizzato PCB in passato, un approccio che spesso riproduce errori, compromessi o semplicemente soluzioni subottimali. Al contrario, l’AI di Quilter è “physics-driven”: cioè valuta automaticamente regole di fisica reale (propagazione del segnale, integrità elettrica, vincoli termici e di manifattura), mentre costruisce il layout. In pratica “gioca” una partita con le leggi della fisica, sperimentando migliaia di configurazioni possibili, e selezionando quelle che rispettano i vincoli più stringenti.
Il risultato è sorprendente: grazie a questo metodo, il team di Quilter è riuscito a comprimere un processo che tipicamente richiederebbe circa 11 settimane in circa una settimana. In termini di ore-uomo, sono bastate meno di 40 ore di lavoro umano contro le circa 400-450 preventivate per un progetto comparabile. Non si tratta di un “demo astratta”: il computer progettato ha superato i test di accensione, ha avviato Linux, e, secondo quanto dichiarato, può eseguire applicazioni e interfacciarsi con periferiche via Ethernet, USB, HDMI, audio.
Da un lato, questo risultato dissolve un vecchio collo di bottiglia in campo hardware: il layout PCB, storicamente un passaggio laborioso, meticoloso e spesso soggetto a errori o revisioni multiple, da ora in poi può diventare rapido, iterabile, quasi “onnipresente” come il deploy di software. Per startup, team di ricerca o piccole aziende (ovvero quei soggetti che spesso rinunciano all’hardware proprio per la complessità e i costi associati), questo significa che disegnare e produrre circuiti complessi diventa realisticamente accessibile. Da un altro punto di vista, per l’intera industria significa che qualcosa di fondamentale sta cambiando: non più ogni nuova idea che richiede un circuito stampato deve attendere mesi per vedere la luce, ma potrebbe passare da concetto a prototipo in giorni (o addirittura ore, se il processo continua a migliorare).
È importante sottolineare però che la tecnologia di Quilter non è (almeno per ora) la soluzione definitiva per tutti i casi. I limiti esistenti riguardano la complessità davvero estrema: secondo quanto dichiarato, l’AI funziona al meglio per schede con un numero di “pin” (connessioni) fino a un certo livello; per sistemi con decine o centinaia di migliaia di connessioni (come nelle schede madri di PC desktop, sistemi di automazione industriale complessi, o dispositivi altamente integrati) la pulizia finale e la verifica umana restano comunque un passaggio quasi inevitabile.
Inoltre, pur se l’AI gestisce automaticamente routing, piazzamento dei componenti, stackup e verifica fisica, il flusso di lavoro resta ibrido: l’input iniziale (schema, vincoli di progetto, scelta di componenti) viene definito dall’ingegnere umano, così come la revisione finale prima della produzione.
Questo equilibrio tra automazione e controllo umano è stato un punto su cui il team di Quilter (e uno dei suoi advisor di rilievo, Tony Fadell (uno degli ingegneri che ha guidato lo sviluppo dell’iPod e dell’iPhone) ha lavorato molto. L’obiettivo non è sostituire gli ingegneri, ma liberare il loro tempo da lavori ripetitivi e permettere loro di concentrarsi su progettazione di sistema, architetture, innovazione. In un’ottica più ampia, è un invito a “pensare più in alto”: se il layout non è più un vincolo, quali nuovi progetti hardware possiamo immaginare?
Guardando al futuro, se strumenti come Quilter raggiungeranno la maturità e verranno adottati su larga scala, potremmo dover ripensare l’intera pipeline di sviluppo hardware. Startup che oggi esitano a lanciarsi nell’elettronica perché “troppo costosa e lenta” potrebbero trovare un terreno fertile. Prototipi che oggi richiedono settimane tra design e test potrebbero vedere la luce in pochi giorni. Nel migliore dei casi, potremmo davvero assistere a un’accelerazione dell’innovazione hardware, non più frenata da complessità o costi, ma stimolata da rapidità, esplorazione multipla e agilità.