全球首 AI 直接设计的芯片诞生

据半导体产业纵横的消息，中科院计算所等机构用 AI 技术设计出全球首个无人工干预、全自动生成的 CPU 芯片：启蒙 1 号。

据悉，启蒙 1 号芯片采用 65nm 工艺，频率达到了 300MHz，其相比于 GPT-4 目前能够设计的电路规模大 4000 倍，性能与 Intel 486 系列 CPU 相当，可运行 Linux 操作系统。

该 CPU 基于 RISC-V 的 32 位架构，早在 2021 年 12 月就已经完成流片验证，之后中科院计算所还用它点亮了 Linux 操作系统，并运行了 SPEC CPU2000 测试程序，评估性能比肩 Intel 80486SX。

研究人员基于 BSD 二元猜测图(Binary Speculation Diagram, 简称 BSD)算法，采用 AI 技术直接从测试用例的输入-输出(IO)自动生成 CPU 设计，无需工程师提供任何代码或自然语言描述，在 5 小时内就生成了这枚芯片。

这直接使得芯片的设计周期则缩短至千分之一，在 5 小时内生成了 400 万逻辑门，是目前GPT-4 所能设计的电路规模的 4000 倍之大，是世界上首个无人工干预、全自动生成的CPU芯片。

该团队表示，其训练过程需要不到 5 个小时，便能达到大于 99.999999999% 的验证测试准确性。虽然该芯片目前还无法匹敌当前的顶级 CPU，但未来通过大量的 AI 路径交叉探索，AI 自动生成的 CPU 有望在十年内达到甚至超越人类专家设计 CPU 的水准。

正是由于过程极为复杂繁琐且耗费人物力，一项大型芯片设计项目有时候甚至需要数月甚至数年时间才能完成。比如英特尔 K486 CPU 仅仅验证阶段便需要190天，然而随着 AI 的发展，越来越多的公司开始将其引入芯片设计制造。

AMD 首席技术官 Mark·Papermaster 之前就透露，AMD 在半导体设计、测试与验证阶段均已开始应用 AI，未来计划在芯片设计领域更广泛地使用生成式 AI。同时 AMD 已在试验GitHub Copilot(由GitHub和OpenAI合作开发)，并研究如何更好地部署这一 AI 助手。

此前纽约大学 Tandon 工程学院的研究人员就已通过简单的英语“对话”，利用 ChatGPT-4 生成了一颗微处理芯片，可见 AI 应用于芯片设计领可以极大地加快开发速度，未来随着其不断发展说不定可以打破摩尔定律。