震撼发布！中国团队成功设计全球首颗AI全自动CPU！“启蒙1号”仅用5小时生成核心！

AI技术在芯片设计领域的应用正日益增多，以GPU为首的芯片在推动AI技术的发展和不断迭代中扮演着重要角色。最近，中科院计算所的处理器芯片全国重点实验室及其合作单位利用AI技术设计出了世界上首个无人工干预、全自动生成的CPU芯片——32位RISC-V CPU“启蒙1号”。该CPU利用了65nm工艺，频率达到300MHz，并可运行Linux操作系统，性能与Intel 80486SX相当，设计周期缩短至1/1000。

在AI技术的辅助下，研究人员仅用了5个小时就生成了400万逻辑门，相当于目前GPT-4所能设计的电路规模的4000倍。该团队表示，在不到5个小时的训练过程中，能够达到超过99.999999999%的验证测试准确性。

这个创新的CPU是基于BSD二元猜测图算法设计而来的。研究人员通过AI技术直接从“输入-输出（IO）”自动生成CPU设计，无需工程师提供代码或自然语言描述。换句话说，它将CPU自动设计问题转化为“满足输入-输出规范的电路逻辑生成问题”，只需测试用例就可以生成满足需求的电路逻辑，省去了传统设计流程中的逻辑设计与验证环节。

而且，这种方法甚至自主发现了冯·诺依曼架构，这是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的电脑设计概念结构。

“启蒙1号”CPU已于2021年12月流片，并成功运行Linux操作系统和SPEC CPU 2000程序。相关论文也于今年6月末发布。

在芯片设计领域，越来越多的芯片巨头开始应用AI技术来辅助芯片设计制造。英伟达创始人兼首席执行官黄仁勋认为，芯片制造是加速计算和AI计算的“理想应用”，他强调了英伟达加速计算和AI解决方案在芯片制造中的潜力。AMD首席技术官Mark Papermaster透露，AMD已开始在半导体设计、测试和验证阶段应用AI，并计划在芯片设计领域更广泛地使用生成式AI。此外，AMD还在试验GitHub Copilot并研究如何更好地部署这一AI助手。日本半导体企业Rapidus也计划引进人工智能和自动化技术，预计2027年启动量产。

AI技术在芯片设计中表现出色，可以进行无限迭代，以找到最佳解决方案。AI还能学习，并研究创造最优设计的模式，从而加速芯片设计的优化布局，提供更高的性能和更低的能耗。在验证与测试环节，AI还能最大限度地提高测试覆盖率，并节省时间。