全球首 AI 直接設(shè)計(jì)的芯片誕生:啟蒙 1 號
據(jù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫的消息,中科院計(jì)算所等機(jī)構(gòu)用 AI 技術(shù)設(shè)計(jì)出全球首個無人工干預(yù)、全自動生成的 CPU 芯片:啟蒙 1 號。
據(jù)悉,啟蒙 1 號芯片采用 65nm 工藝,頻率達(dá)到了 300MHz,其相比于 GPT-4 目前能夠設(shè)計(jì)的電路規(guī)模大 4000 倍,性能與 Intel 486 系列 CPU 相當(dāng),可運(yùn)行 Linux 操作系統(tǒng)。
該 CPU 基于 RISC-V 的 32 位架構(gòu),早在 2021 年 12 月就已經(jīng)完成流片驗(yàn)證,之后中科院計(jì)算所還用它點(diǎn)亮了 Linux 操作系統(tǒng),并運(yùn)行了 SPEC CPU2000 測試程序,評估性能比肩 Intel 80486SX。
研究人員基于 BSD 二元猜測圖(Binary Speculation Diagram, 簡稱 BSD)算法,采用 AI 技術(shù)直接從測試用例的輸入-輸出(IO)自動生成 CPU 設(shè)計(jì),無需工程師提供任何代碼或自然語言描述,在 5 小時內(nèi)就生成了這枚芯片。
這直接使得芯片的設(shè)計(jì)周期則縮短至千分之一,在 5 小時內(nèi)生成了 400 萬邏輯門,是目前GPT-4 所能設(shè)計(jì)的電路規(guī)模的 4000 倍之大,是世界上首個無人工干預(yù)、全自動生成的CPU芯片。
該團(tuán)隊(duì)表示,其訓(xùn)練過程需要不到 5 個小時,便能達(dá)到大于 99.999999999% 的驗(yàn)證測試準(zhǔn)確性。雖然該芯片目前還無法匹敵當(dāng)前的頂級 CPU,但未來通過大量的 AI 路徑交叉探索,AI 自動生成的 CPU 有望在十年內(nèi)達(dá)到甚至超越人類專家設(shè)計(jì) CPU 的水準(zhǔn)。
正是由于過程極為復(fù)雜繁瑣且耗費(fèi)人物力,一項(xiàng)大型芯片設(shè)計(jì)項(xiàng)目有時候甚至需要數(shù)月甚至數(shù)年時間才能完成。比如英特爾 K486 CPU 僅僅驗(yàn)證階段便需要190天,然而隨著 AI 的發(fā)展,越來越多的公司開始將其引入芯片設(shè)計(jì)制造。
AMD 首席技術(shù)官 Mark·Papermaster 之前就透露,AMD 在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、測試與驗(yàn)證階段均已開始應(yīng)用 AI,未來計(jì)劃在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域更廣泛地使用生成式 AI。同時 AMD 已在試驗(yàn)GitHub Copilot(由GitHub和OpenAI合作開發(fā)),并研究如何更好地部署這一 AI 助手。
此前紐約大學(xué) Tandon 工程學(xué)院的研究人員就已通過簡單的英語“對話”,利用 ChatGPT-4 生成了一顆微處理芯片,可見 AI 應(yīng)用于芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)可以極大地加快開發(fā)速度,未來隨著其不斷發(fā)展說不定可以打破摩爾定律。