中國發布「啟蒙」系統 由AI設計晶片全球首見

全球各地加緊人工智能(AI)各項研發，中國科學院日前就發布全球首個由AI設計晶片(芯片)的系統「啟蒙」(Qi Meng)。該系統利用大模型等人工智能技術，實現了電腦中央處理器(CPU)自動設計，從晶片硬體到基礎軟體設計全程自動化，意味著實現AI設計晶片，而且其設計在多項關鍵指標上達到人類專家設計水平。有指中科院萌生用AI設計晶片的念頭源於西方減少分享科研成果，影響中國改進晶片製造技術。另外，啟蒙也可望突破中國晶片產業人手不足等困局。

AI設計晶片｜達到Intel處理器性能

集成電路商過去研發系統用以研製電腦、手機及其他電子產品的處理器晶片，而有關系統需要一群高技能的專業人士提供構思，例如更快速運算或運作AI應用程式，並將它們轉化為實體在工廠生產。此過程緩慢和昂貴。在業界近年希望加速流程下，中科院計算技術研究所與軟件研究所透過AI解決此問題。研究人員在CPU自動設計方面，實現全球首個全自動化設計的CPU晶片「啟蒙1號」。該系統5小時內完成32位元RISC-V CPU的全部前端設計，達到英特爾處理器Intel 486性能，規模超過400萬個邏輯門。

啟蒙1號升級版「啟蒙2號」為全球首個全自動設計的超標量處理器核，達到中央處理器ARM Cortex A53性能，規模擴大至1,700萬個邏輯門。在基礎軟件方面，啟蒙系統同樣取得顯著成果，可自動生成定制優化後的作業系統內核配置，性能相比專家人手優化提升25.6%；可實現不同晶片和不同程式設計模型之間的自動程式轉譯，性能最高達到廠商手工優化運算元庫的2倍；可自動生成矩陣乘等高性能運算元，在RISC-V CPU和輝達NVIDIA GPU上的性能分別提高110%和15%以上。

AI設計晶片｜可望突破晶片產業困境

內地分析認為，啟蒙有望突破中國晶片產業長期面臨的人才短缺，以及設計周期漫長等困境。傳統的晶片設計需要數百人的專家團隊，耗時數月至數年才能完成，成本高昂、周期漫長。啟蒙系統透過AI模型，精準模擬專家研發流程，將晶片設計周期從以往的數月至數年大幅減至數天，大大提高了設計效率；也減少人工參與，解決人手不足問題。

原文刊登於 AM730

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