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“启蒙”于近日正式发布，标志着芯片设计领域的一次重大突破。根据科技日报的报道，该系统不仅支持从芯片硬件到基础软件的全流程自动化设计，其生成的设计方案在多项关键指标上已达到人类专家的水平。

传统的芯片设计过程通常依赖于经验丰富的专家团队，往往需要数百人参与，耗时数月甚至数年，成本高昂且周期漫长。然而，随着人工智能、云计算和边缘计算等新兴技术的发展，市场对专用处理器芯片及其基础软件的需求日益增长。为此，中国科学院计算技术研究所与中国科学院软件研究所联合推出了“启蒙”系统。

“启蒙”系统利用大模型等人工智能技术，实现了CPU的自动设计，并能够为芯片自动配置相应的操作系统、转译程序和高性能算子库等基础软件。该系统的首个成果“启蒙1号”在5小时内完成了32位RISC-V CPU的全部前端设计，其性能达到了Intel 486的水平，规模超过400万个逻辑门，现已完成流片。

其升级版“启蒙2号”则是国际首个全自动设计的超标量处理器核，性能达到ARM Cortex A53水平，规模扩大至1700万个逻辑门。基础软件方面，“启蒙”系统能够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了25.6%；同时，它还可以实现不同芯片和编程模型之间的自动程序转译，性能最高可达厂商手工优化算子库的两倍。此外，该系统还能够自动生成矩阵乘等高性能算子，在RISC-V CPU和NVIDIA GPU上的性能分别提高了110%和15%以上。

这项研究有望彻底改变处理器芯片软硬件的设计范式，减少人工参与，提升设计效率，缩短设计周期，并能够针对特定应用场景需求实现快速定制化设计，灵活满足日益多样化的芯片设计需求。

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