由中国科学院打算技能研究所处理器芯片全国重点实验室团队研发的,首颗全自动设计芯片——“启蒙1号”便是我国在AI设计芯片上的一次主要考试测验。
要知道,对付须要耗费大量人力和资源的芯片设计环节来说,全体芯片的设计过程每每须要数以百计的研究团队迭代数月或数年才能完成。

因此,随着我国对芯片需求的增加,中国科学院打算技能研究所就如何能够利用AI人工智能,帮助科研职员自动化地设计芯片,开展了一系列探索。

“启蒙1号”的出身过程冲破了固有的设计思路,采取以验证为中央的处理器智能设计方法学,即:从随机电路出发,由机器全自动完成包括验证、调试和修复的反复迭代,直至得到知足设计需求的目标电路。
这一方法让研究团队在5小时内自动设计出超过400万个逻辑门的32位RISC-V通用途理,将现有能自动设计的电路规模提升了3至4个数量级。与目前的热门GPT-4所能设计的电路规模比较,“启蒙1号”大约是其的4000倍。
这种高效性是传统芯片设计方法无法比拟的,而这种设计效率的提升,意味着中国的芯片设计周期将大幅缩短,有助于快速相应市场需求,推动芯片产品的快速迭代。
“启蒙1号”芯片是天下上首颗无人工干预、全自动设计的处理器芯片,基于RISC-V指令集架构,采取32位设计,采取65nm工艺流片,运行频率可达300MHz,可以正常运行Linux操作系统。
在性能上,“启蒙1号”的实测性能达到了与Intel 486系列CPU相称的水平。
同时,为了提升自动天生处理器的性能,科研团队连续对“启蒙1号”进行优化。在担保功能精确的条件下,团队提出了一种自动流水线设计方法,有效提高了流水线的程序实行效率。
值得把稳的是,在某些情形下AI的确可以找到比人类设计更优的流水设计。在衡量芯片处理数据能力的主要指标,即反响芯片在单位韶光内能够处理数据量的“吞吐效果”上,团队进一步将均匀吞吐效果提升了31%。
a.“启蒙1号”芯片版图 b.“启蒙1号”芯片实物图
事实上,由于AI能够自动完成大量重复性和繁琐的芯片设计事情,减少了对人类工程师的依赖,从而很大程度的降落了人力本钱。此外,AI能够大幅缩短设计周期,意味着整体项目本钱也将随之的降落,这将非常有助于提升我国芯片产品的市场竞争力。
更加主要的是,作为信创底层硬件根本举动步伐中的核心部件,CPU的国产化替代对付信创家当的发展至关主要。
而“启蒙1号”的成功实验,可谓是办理了我国在芯片家当上的“燃眉之急”,为我国信创家当供应了更加自主可控的CPU选项。可以说,“启蒙1号”意味着我国芯片家当、CPU国产化的游戏规则将被冲破和改写。







