在科技領域的一次重大突破中，中國科學院計算技術研究所攜手軟件研究所，成功推出了名為“啟蒙”的全球首款人工智能驅動的處理器芯片軟硬件一體化自動設計平臺。這一創新成果標志著中國在芯片自動設計領域取得了關鍵性進展，實現了從硬件設計到基礎軟件配置的全鏈條自動化。
處理器芯片，被譽為現代科技的璀璨明珠，其設計流程復雜且極具挑戰性，歷來高度依賴于資深專家團隊的智慧和經驗。傳統設計方式不僅耗時費力，往往需要數百人的團隊歷經數月乃至數年的努力，而且成本高昂。然而，隨著云計算、邊緣計算及人工智能技術的迅猛發展，對專用處理器芯片及其配套基礎軟件的需求急劇增加，而國內芯片設計人才短缺的問題日益凸顯。
針對這一緊迫需求，“啟蒙”系統應運而生。該系統利用前沿的人工智能技術，特別是大模型等先進技術，能夠自動設計CPU，并自動為芯片配置操作系統、轉譯程序及高性能算子庫等基礎軟件，其設計效能已能與人類專家手工設計相媲美。
“啟蒙”系統的成就顯著。在CPU設計方面，它成功打造了全球首個全自動化設計的CPU芯片——“啟蒙1號”。該芯片在短短5小時內完成了32位RISC-V CPU的全部前端設計，性能達到Intel 486水平，邏輯門規模超過400萬，并已順利流片。其升級版“啟蒙2號”更是實現了國際首例全自動設計的超標量處理器核，性能直逼ARM Cortex A53，邏輯門規模更是躍升至1700萬。
在基礎軟件層面，“啟蒙”系統同樣展現出卓越的能力。它能夠自動生成經過定制優化的操作系統內核配置，性能相較于專家手工優化提升了25.6%。系統還能實現不同芯片與編程模型間的自動程序轉譯，性能最高可達廠商手工優化算子庫的兩倍。更令人矚目的是，它能自動生成高性能算子，如矩陣乘等，在RISC-V CPU和NVIDIA GPU上的性能分別提升了110%和15%以上。
“啟蒙”系統的問世，預示著處理器芯片軟硬件設計領域的一場革命。它不僅有望大幅減少芯片設計過程中的人工干預，提升設計效率，縮短設計周期，更具備針對特定應用場景進行快速定制化設計的能力，從而靈活應對芯片設計需求的多樣化趨勢。
