中国科学院研究人员推出全球首个基于人工智能的处理器芯片设计系统
发布时间：2025-06-12 16:31:50 阅读数： 227
左图：LPCM 的多模态架构，能够理解、表示和生成文本和图形数据。右图 LPCM 的反馈驱动推理采用双环机制，包括外部性能反馈环和内部功能正确性反馈环。
一个由中国科学院的工程师、人工智能专家和芯片设计研究人员组成的团队设计、制造并测试了全球首个基于人工智能的芯片设计系统。该团队在 arXiv 预印本网站上发表了一篇论文，介绍了他们名为 “启蒙 ”的系统。
“启蒙1号”实物。
在过去几十年里，集成电路制造商开发出了用于开发计算机、智能手机和其他电子设备处理器芯片的系统。这些系统往往由大量高技能人才组成，他们可以将设计理念（如更快的计算速度或运行人工智能应用程序）转化为物理设计，并在专门设计的工厂中制造出来。众所周知，这个过程非常的缓慢且成本高昂。
最近，计算机和设备制造商一直在寻找加快工艺流程和提高灵活性的方法--例如，有些人可能希望芯片只做一件事，但要做得非常好。在这项新研究中，中国的研究团队将人工智能应用到了这个问题上。
这项工作包括利用 LLM 接收用户关于性能标准的要求，并将其转化为处理器芯片的架构计划，从而满足规格要求，同时创建在芯片上运行的软件。
“启蒙1号”和“启蒙2号”的性能对比。
据报道，由于西方国家越来越不愿意与中国分享技术成果，中国的科学家们面临着提升芯片制造能力的压力，因此开始了这项工作。
新系统由三个相互关联的部分组成。第一部分是特定领域的芯片模型。第二部分是设计代理，负责构建设计的大部分工作。第三部分是提供给设计代理的设计应用程序集合。与其他基于人工智能的学习应用一样，该系统通过接触现有技术的大型数据库来学习处理器的外观和工作方式。
事实证明，该系统能够进行有效的设计：在CPU自动设计方面，利用“启蒙”系统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的全部前端设计，性能达到Intel 486水平，规模超过400万个逻辑门，目前已完成流片。其升级版“启蒙2号”为国际首个全自动设计的超标量处理器核，性能达到ARM Cortex A53水平，规模扩大至1700万个逻辑门。
值得注意的是，这两款芯片虽已过时，远远落后于当今的应用，但研究人员认为“启蒙 ”将在学习中不断进步，最终能够以更低的成本和更短的时间设计出与西方正在开发的芯片相媲美的芯片。
