世界首颗AI全自动设计CPU

中科院计算所等机构推出了世界首个完全由AI设计的CPU芯片，不仅比目前GPT-4所能设计的电路规模大了4000倍，而且性能也达到了与Intel 486相当的水平。
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，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——启蒙1号。
这颗完全由AI设计的32位RISC-V CPU，相比GPT-4目前所能设计的电路规模大4000倍，并可运行Linux操作系统，且性能堪比Intel 486。
而这项研究，更是有望颠覆传统的芯片设计流程！
为了减少人力和资源投入，研究人员采用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。
该方法在5小时内生成了超过4,000,000个逻辑门的32位RISC-V CPU——启蒙1号（见图1），比目前GPT-4所能设计的电路规模大4000倍。
该CPU于2021年12月流片，回片后成功运行了Linux操作系统和SPEC CPU 2000程序，其性能与Intel 486 CPU相当。
启蒙1号是世界上首个无人工干预、全自动生成的CPU芯片。该方法甚至自主地发现了包含控制器和运算器等在内的冯诺依曼架构，为后续发现人类未知的体系结构优化知识提供了参考。
可以看出，相关工作主要聚焦于生成单个模块或小规模CPU，其规模与实际CPU芯片还有多个数量级的差距。
中科院计算所团队及其合作单位（包括中科院软件所、中科大、寒武纪公司等）所提出的方法生成了超过4,000,000个逻辑门的完整RISC-V CPU，相比目前GPT-4所能设计的电路规模大4000倍。
同时，该工作在符号主义的框架下从理论上保证了功能正确性，颠覆了传统流程中的逻辑设计和功能验证环节。
未来，通过符号主义、行为主义及连接主义等不同人工智能路径的交叉探索，自动生成的CPU有望在5年或10年内达到甚至超越人类专家所设计的CPU，彻底颠覆现有的芯片设计流程。