中国科学院计算技术研究所处理器芯片全国重点实验室联合软件研究所推出的“启蒙”系统,是全球首个基于人工智能技术的处理器芯片软硬件全自动设计系统。这一系统具有以下几个显著特点和成果:
1. 全流程自动化设计:该系统能够实现从芯片硬件到基础软件的全流程自动化设计,这在多项关键指标上达到了人类专家手工设计的水平,标志着我国在人工智能自动设计芯片方面迈出了坚实的一步。
2. 解决行业痛点:面对处理器芯片设计过程的复杂性、高成本和长周期,以及我国处理器芯片从业人员数量不足的问题,“启蒙”系统的出现有望改变这一现状。
3. 高性能设计成果:
- 启蒙1号:国际首个全自动化设计的CPU芯片,能在5小时内完成32位RISC-V CPU的全部前端设计,达到Intel 486的性能,规模超过400万个逻辑门,并已完成流片。
- 启蒙2号:国际首个全自动设计的超标量处理器核,性能达到ARM Cortex A53,规模扩大至1700万个逻辑门。
4. 基础软件的自动化:
- 能自动生成定制优化后的操作系统内核配置,性能相比专家手工优化提升25.6%。
- 能实现不同芯片和不同编程模型之间的自动程序转译,性能最高达到厂商手工优化算子库的2倍。
- 能自动生成矩阵乘等高性能算子,在RISC-V CPU和NVIDIA GPU上的性能分别提高110%和15%以上。
5. 设计范式变革:这项研究有望改变处理器芯片软硬件的设计范式,减少芯片设计过程中的人工参与,提升设计效率,缩短设计周期,并能针对特定应用场景需求实现快速定制化设计,灵活满足芯片设计日益多样化的需求。
综上所述,“启蒙”系统的推出不仅展示了我国在人工智能自动设计芯片领域的技术进步,也有望推动整个行业的效率提升和技术创新。