2025-12-08

电子学院前沿论坛第九十四期成功举办

2025年12月4日上午,开云app体育 电子学院前沿论坛第94期讲座成功举办。本次讲座邀请了中国科学院计算技术研究所副所长、处理器芯片全国重点实验室主任、中国计算机学会体系结构专委会主任陈云霁研究员作题为《从人工智能到处理器芯片》的学术报告。本次报告由电子学院陈荣梅研究员主持,60多名师生到场参与。

报告开篇,陈云霁研究员介绍了我国集成电路领域在从业规模、工艺水平等诸多领域与西方的差距。其认为,虽然存在差距,但是中国集成电路产业仍然有着弯道超车的机会,这也引入了本次报告的主题,基于AI的芯片自动设计。

报告介绍了芯片自动设计是计算机科学的‘圣杯’之一,回顾了信息论与形式化方法在电路/计算机设计领域的发展脉络,并指出在当今体系结构与芯片工程中,“全自动设计”之所以被长期追求,根源在于两项关键挑战:其一是超大设计空间带来的组合爆炸;其二是处理器功能正确性对验证精度的极端苛刻要求:与图像分类、语音识别等任务容忍一定误差不同,处理器验证往往需要逼近“接近全对”的可靠性门槛。

接着,陈云霁研究员讲到了首款完全使用AI设计并流片的芯片“启蒙一号”,回顾了其二十年来的研究历程。

陈云霁研究员系统介绍了近年来提出的“以验证为中心”的自动设计框架:不再仅在模板化的设计空间里做局部搜索,而是尝试在更细粒度、更贴近电路实现层面的空间中探索候选设计,并用验证闭环驱动迭代优化。从验证视角看,AI自动设计的核心是自动验证、自动调试、自动修复设计。机器自动调试和修复逻辑错误是快速迭代的过程,需要有“可解释”且“单调”的方法来保证设计能够不断逼近功能需求。

“启蒙一号”完全没有人类先验知识,通过机器全自动化设计,因而虽然能够保证功能正确,但在性能上仍然与现有主流处理器存在着较大差距。陈云霁研究员介绍,将在现有基础上,加上体系结构方面的人类先验知识,来让设计达到更好的性能。虽然在硬件设计上仍然存在性能的差距,但在自动生成芯片配套的高性能库等方面,自动设计方法已经展现出了一定的优势。

在互动交流环节,与会师生围绕“自动调试/自动修复低良率芯片”“机器自动设计如何吸收并结构化人类体系结构经验”等问题展开讨论。陈云霁研究员从顶层规划出发,表示处理器芯片内部的控制逻辑等硬件模块相对而言不能允许有任何硬件错误,而对于计算单元,特别是人工智能计算相关的模块,通过流片后对芯片重新训练和配置,反而有较大的错误冗余度和容忍度。同时,通过芯片封装前的功能测试和硬件错误定位、分析和软件纠错等方式,有望把芯片功能修正过来。

论坛在热烈的讨论中圆满结束。报告结束时,电子学院院长彭练矛院士和陈荣梅研究员共同为陈云霁研究员颁发了开云app体育 电子学院前沿论坛纪念牌,并合影留念。


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