【导语】近日，中国科学院计算技术研究所与软件研究所携手发布“启蒙”系统，这是全球首个基于人工智能技术的处理器芯片软硬件全自动设计系统。该系统实现了从芯片硬件到基础软件的全流程无人化设计，性能达人类专家水平，有望破解芯片设计人才短缺的难题。其自动设计的CPU芯片“启蒙1号”仅用5小时即完成前端设计，展现出极高的设计效率。未来，“启蒙”系统有望在AI服务器、智能物联网等领域发挥重要作用，引领处理器芯片设计的新范式。
近日，中国科学院计算技术研究所与软件研究所联合发布了全球首个基于人工智能技术的处理器芯片软硬件全自动设计系统“启蒙”。据悉，基于AI技术，该系统首次实现从芯片硬件到基础软件的全流程无人化设计，其产出方案在性能、能效等关键指标上均达到人类专家水平。
处理器芯片被视为科技领域的“心脏”，其设计过程复杂精密、专业门槛极高，传统流程需数百名专家耗时数月甚至数年。随着AI、自动驾驶等场景对定制化芯片需求爆发，芯片设计人才短缺的问题日益凸显，而“启蒙”系统的诞生，为这一困局提供了破题思路。
据了解，此次发布的“启蒙”系统依托大(dà)模(mó)型(xíng)等(děng)先(xiān)进(jìn)人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)技(jì)术(shù)，可(kě)实(shí)现(xiàn)CPU的(de)自(zì)动(dòng)设(shè)计(jì)，并(bìng)能(néng)为(wèi)芯(xīn)片(piàn)自(zì)动(dòng)配(pèi)置(zhì)相(xiāng)应(yīng)的(de)操(cāo)作(zuò)系(xì)统(tǒng)、转(zhuǎn)译(yì)程(chéng)序(xù)、高(gāo)性(xìng)能(néng)算(suàn)子(zi)库(kù)等(děng)基(jī)础(chǔ)软(ruǎn)件(jiàn)。
在(zài)硬(yìng)件(jiàn)设(shè)计方面，利用该系统设计的CPU芯片“启蒙1号”是全球首款全自动生成的32位RISC-V CPU，仅用5小时就能完成全部前端设计，集成超400万逻辑门（相当于Intel 486复杂度），目前已完成流片。升级版“启蒙2号”可实现1700万逻辑门超标量处理器自动设计，性能对标主流智能手机处理器ARM Cortex A53，可(kě)满(mǎn)足(zú)高(gāo)性能边缘计算(suàn)场(chǎng)景(jǐng)需(xū)求(qiú)。而(ér)在(zài)软(ruǎn)件(jiàn)适(shì)配(pèi)方(fāng)面(miàn)，该(gāi)系(xì)统(tǒng)同(tóng)样(yàng)展(zhǎn)现(xiàn)优(yōu)秀(xiù)能力，比如在操作系统内核上，自动生成的配置方案性能较人工优化提升25.6%。
这项研究有望改变处理器芯片软硬件的设计范式，其“AI设计AI芯片”的范式不仅将设计效率提升两个数量级，也提供了根据具体应用场景实时定制专用芯片的新路径，未来有望应用于AI服务器、智能物联网、科学计算等领域。
