近日，中國科學院計算技術研究所與軟件研究所聯合發布了全球首個基于人工智能技術的處理器芯片軟硬件全自動設計系統“啟蒙”。據悉，基于AI技術，該系統首次實現從芯片硬件到基礎軟件的全流程無人化設計，其產出方案在性能、能效等關鍵指標上均達到人類專家水平。

處理器芯片被視為科技領域的“心臟”，其設計過程復雜精密、專業門檻極高，傳統流程需數百名專家耗時數月甚至數年。隨著AI、自動駕駛等場景對定制化芯片需求爆發，芯片設計人才短缺的問題日益凸顯，而“啟蒙”系統的誕生，為這一困局提供了破題思路。

據了解，此次發布的“啟蒙”系統依托大模型等先進人工智能技術，可實現CPU的自動設計，并能為芯片自動配置相應的操作系統、轉譯程序、高性能算子庫等基礎軟件。

在硬件設計方面，利用該系統設計的CPU芯片“啟蒙1號”是全球首款全自動生成的32位RISC-V CPU，僅用5小時就能完成全部前端設計，集成超400萬邏輯門（相當于Intel 486復雜度），目前已完成流片。升級版“啟蒙2號”可實現1700萬邏輯門超標量處理器自動設計，性能對標主流智能手機處理器ARM Cortex A53，可滿足高性能邊緣計算場景需求。而在軟件適配方面，該系統同樣展現優秀能力，比如在操作系統內核上，自動生成的配置方案性能較人工優化提升25.6%。

這項研究有望改變處理器芯片軟硬件的設計范式，其“AI設計AI芯片”的范式不僅將設計效率提升兩個數量級，也提供了根據具體應用場景實時定制專用芯片的新路徑，未來有望應用于AI服務器、智能物聯網、科學計算等領域。