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克日，中国科学院盘算手艺研究所处置惩罚器芯片天下重点实验室，联合软件研究所推出了全球首个基于人工智能手艺的处置惩罚器芯片软硬件全自动设计系统——“启蒙”。该系统实现了从芯片硬件到基础软件的全流程自动化设计，其性能抵达国际主流水平，相关研究效果已在线揭晓于arXiv预印本平台上。

“启蒙”系统的乐成宣布，预示着我国在芯片设计领域迈入“AI自主设计”新纪元。未来，随着该系统的一直优化和完善，有望在更多领域获得应用和推广，为我国以致全球的芯片工业生长做出更大孝顺。

多项要害指标抵达人类专家水平

“启蒙”系统依托大模子等先进人工智能手艺，可实现CPU的自动设计，并能为芯片自动设置响应的操作系统、转译程序、高性能算子库等基础软件。

在CPU自动设计方面，该系统已实现国际首个全自动化设计的CPU芯片“启蒙1号”，5小时内完成32位RISC-V CPU的所有前端设计，性能抵达Intel 486水平，规模凌驾400万个逻辑门，已完成流片。

其升级版“启蒙2号”为国际首个全自动设计的超标量处置惩罚器核，性能抵达ARM Cortex A53水平，规模扩大至1700万个逻辑门，可知足高性能边沿盘算需求。

在基础软件方面，“启蒙”系统同样取得显著效果
？勺远焐ㄖ朴呕蟮牟僮飨低衬诤松柚，性能相比专家手工优化提升25.6%;跨平台张量程序转译工具QiMeng-Xpiler可在英伟达GPU、寒武纪MLU等差别芯片间自动转译程序，性能最高达厂商手工优化算子库的2倍;可自动天生矩阵乘等高性能算子，在RISC-V CPU和NVIDIA GPU上的性能划分提高110%和15%以上。

有望改变芯片设计范式

处置惩罚器芯片被誉为现代科技的“皇冠明珠”，其设计历程重大细密、专业门槛极高。古板处置惩罚器芯片设计高度依赖履历富厚的专家团队，往往需要数百人加入、耗时数月甚至数年，本钱高昂、周期漫长。

随着人工智能、云盘算和边沿盘算等新兴手艺的生长，市场对专用处置惩罚器芯片及其基础软件适配优化的需求正日益增添。然而，我国处置惩罚器芯片从业职员数目严重缺乏，难以知足这一增添的需求。

“启蒙”系统的泛起，有望改变这一现状。它不但能显著镌汰人工加入、提升设计效率、缩短设计周期，更能针对特定应用场景需求实现快速定制化设计，无邪知足芯片设计日益多样化的需求。

未来展望

中科院盘算手艺研究所自2008年起结构芯片与AI交织研究，曾研发“寒武纪”AI芯片。此次“启蒙”系统的突破，依托处置惩罚器芯片天下重点实验室(科技部首批标杆实验室)的手艺积累。实验室主任陈云霁体现：“这项手艺将改变芯片设计范式，从‘人工设计’迈向‘AI天生’，为解决我国芯片人才欠缺问题提供新路径。”

只管“启蒙”系统已展示出重大潜力，但其商业化仍面临挑战。一方面，需进一步验证大规模量产的稳固性;另一方面，需构建完善的生态支持系统。中科院团队透露，下一步将拓展系统在先进制程(如3纳米)的应用，并探索与晶圆厂的深度相助，加速手艺落地。