是的，AI能造芯片！中国首颗AI设计芯片“启蒙1号”改变游戏规则

你是否思考过这个问题，在如今这个被AI充斥的时代，好像AI什么工作都可以完成，简单的如AI写作、AI画图、AI作曲等，复杂些的如AI工厂、AI驾驶，那更难一些的工作AI是否能完成呢？例如AI能否自动设计、制作芯片？答案是肯定的。

由中国科学院计算技术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”就是我国在AI设计芯片上的一次重要尝试。

要知道，对于需要耗费大量人力和资源的芯片设计环节来说，整个芯片的设计过程往往需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，中国科学院计算技术研究所就如何能够利用AI人工智能，帮助科研人员自动化地设计芯片，开展了一系列探索。

“启蒙１号”的诞生过程打破了固有的设计思路，采用以验证为中心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，直至获得满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通用处理，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相比，“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，有助于快速响应市场需求，推动芯片产品的快速迭代。

“启蒙1号”芯片是世界上首颗无人工干预、全自动设计的处理器芯片，基于RISC-V指令集架构，采用32位设计，采用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相当的水平。

同时，为了提升自动生成处理器的性能，科研团队继续对“启蒙１号”进行优化。在保证功能正确的前提下，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执行效率。

值得注意的是，在某些情况下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重要指标，即反映芯片在单位时间内能够处理数据量的“吞吐效果”上，团队进一步将平均吞吐效果提升了31%。

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工作，减少了对人类工程师的依赖，从而很大程度的降低了人力成本。

此外，AI能够大幅缩短设计周期，意味着整体项目成本也将随之降低，这将非常有助于提升我国芯片产品的市场竞争力。

更加重要的是，作为信创底层硬件基础设施中的核心部件，CPU的国产化替代对于信创产业的发展至关重要。

而“启蒙1号”的推出，可谓是解决了我国在芯片产业上的“燃眉之急”，为我国信创产业提供了更加自主可控的CPU选项。可以说，“启蒙１号”意味着芯片产业、CPU国产化的游戏规则将被打破和改写。