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AI賦能芯片設(shè)計(jì)，中科院“啟蒙”系統(tǒng)引領(lǐng)科技新飛躍

來(lái)源：責(zé)編：時(shí)間：2025-06-15 10:52:40 88觀看

導(dǎo)讀在科技領(lǐng)域的一次重大突破中，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所攜手軟件研究所，成功推出了名為“啟蒙”的全球首款人工智能驅(qū)動(dòng)的處理器芯片軟硬件一體化自動(dòng)設(shè)計(jì)平臺(tái)。這一創(chuàng)新成果標(biāo)志著中國(guó)在芯片自動(dòng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得了關(guān)鍵性進(jìn)

在科技領(lǐng)域的一次重大突破中，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所攜手軟件研究所，成功推出了名為“啟蒙”的全球首款人工智能驅(qū)動(dòng)的處理器芯片軟硬件一體化自動(dòng)設(shè)計(jì)平臺(tái)。這一創(chuàng)新成果標(biāo)志著中國(guó)在芯片自動(dòng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得了關(guān)鍵性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了從硬件設(shè)計(jì)到基礎(chǔ)軟件配置的全鏈條自動(dòng)化。

處理器芯片，被譽(yù)為現(xiàn)代科技的璀璨明珠，其設(shè)計(jì)流程復(fù)雜且極具挑戰(zhàn)性，歷來(lái)高度依賴于資深專家團(tuán)隊(duì)的智慧和經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式不僅耗時(shí)費(fèi)力，往往需要數(shù)百人的團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)數(shù)月乃至數(shù)年的努力，而且成本高昂。然而，隨著云計(jì)算、邊緣計(jì)算及人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)專用處理器芯片及其配套基礎(chǔ)軟件的需求急劇增加，而國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)人才短缺的問(wèn)題日益凸顯。

針對(duì)這一緊迫需求，“啟蒙”系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)利用前沿的人工智能技術(shù)，特別是大模型等先進(jìn)技術(shù)，能夠自動(dòng)設(shè)計(jì)CPU，并自動(dòng)為芯片配置操作系統(tǒng)、轉(zhuǎn)譯程序及高性能算子庫(kù)等基礎(chǔ)軟件，其設(shè)計(jì)效能已能與人類專家手工設(shè)計(jì)相媲美。

“啟蒙”系統(tǒng)的成就顯著。在CPU設(shè)計(jì)方面，它成功打造了全球首個(gè)全自動(dòng)化設(shè)計(jì)的CPU芯片——“啟蒙1號(hào)”。該芯片在短短5小時(shí)內(nèi)完成了32位RISC-V CPU的全部前端設(shè)計(jì)，性能達(dá)到Intel 486水平，邏輯門規(guī)模超過(guò)400萬(wàn)，并已順利流片。其升級(jí)版“啟蒙2號(hào)”更是實(shí)現(xiàn)了國(guó)際首例全自動(dòng)設(shè)計(jì)的超標(biāo)量處理器核，性能直逼ARM Cortex A53，邏輯門規(guī)模更是躍升至1700萬(wàn)。

在基礎(chǔ)軟件層面，“啟蒙”系統(tǒng)同樣展現(xiàn)出卓越的能力。它能夠自動(dòng)生成經(jīng)過(guò)定制優(yōu)化的操作系統(tǒng)內(nèi)核配置，性能相較于專家手工優(yōu)化提升了25.6%。系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)不同芯片與編程模型間的自動(dòng)程序轉(zhuǎn)譯，性能最高可達(dá)廠商手工優(yōu)化算子庫(kù)的兩倍。更令人矚目的是，它能自動(dòng)生成高性能算子，如矩陣乘等，在RISC-V CPU和NVIDIA GPU上的性能分別提升了110%和15%以上。

“啟蒙”系統(tǒng)的問(wèn)世，預(yù)示著處理器芯片軟硬件設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。它不僅有望大幅減少芯片設(shè)計(jì)過(guò)程中的人工干預(yù)，提升設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)周期，更具備針對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行快速定制化設(shè)計(jì)的能力，從而靈活應(yīng)對(duì)芯片設(shè)計(jì)需求的多樣化趨勢(shì)。

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