寒武纪陈云霁:AI设计CPU达十年前手机芯片水平
行业背景:AI与半导体走向双向赋能
人工智能的算力需求曾长期由半导体产业单方面支撑,如今这一关系正在反转:AI开始深度介入芯片设计、材料研发与设备优化。在先进制程获取受限的背景下,这种双向赋能被视为中国半导体产业寻求新路径的关键变量。
核心信息:AI设计CPU性能跨越
寒武纪联合创始人陈云霁在上海举办的2026世界顶尖科学家论坛上表示,由AI设计的芯片性能已可与十多年前人类设计的处理器比肩。他指出了AI驱动芯片设计的两大难题:CPU架构可选方案数量极其庞大,以及处理器每秒数十亿次运算对精度近乎完美的要求。
为应对这些挑战,其团队开发了一套迭代系统,不追求AI一次性输出完美设计,而是每秒对AI生成的设计自动完成数百次验证与修正。据陈云霁介绍,团队于2021年推出启蒙1号(Qimeng-1),性能对标上世纪90年代英特尔486处理器;到2025年,迭代产品启蒙2号性能已达到十多年前主流手机CPU的水准。
除芯片设计外,陈云霁团队还分析了超过100种AI算法,提炼出通用底层计算操作,为专用AI指令集架构(ISA)奠定基础。他提到,华为第一代AI芯片采用了该团队的处理器架构,并支付约2亿元人民币授权费。
AI向材料与设备环节延伸
在材料科学领域,诺贝尔奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫指出,AI有能力修改二维材料的原子结构并预测性能,但现实材料远比AI模型复杂,模型往往基于纯铁、高纯硅等理想化物质。逆向设计日益流行:研究人员先定义目标性能,再反向推导材料结构、成分与制造工艺。美国西北大学教授杰弗里·斯奈德以苹果手表为例,称其外观类似普通不锈钢或铝合金,实际采用逆向设计研发的专用合金,强度、耐腐蚀性、可靠性、可加工性与抛光性能均按需定制。
半导体设备环节同样在引入AI。拓荆科技董事长吕光泉表示,设备厂商越来越多采用AI虚拟制造技术提升效率。泛林半导体(Lam Research)基于物理模型搭建数字孪生,将部分刻蚀建模步骤速度最高提升30倍;应用材料利用AI开展实时工艺分析,每小时可处理超100万次晶圆三维测量。拓荆科技也在实体工艺腔体与虚拟腔体之间做双向数据映射,实现工艺实时预测、设备预测性维护与晶圆传输调度优化。吕光泉还提到,AI智能代理能自动完成失效分析,将原本数百工时的工作量压缩至5.5小时以内。
对产业链的影响
从产业链环节看,AI设计CPU的进展落在设计端,直接关联指令集架构与处理器IP,对下游封测与PCB环节的短期拉动有限,但长期可能改变芯片设计效率与迭代节奏。AI在材料研发中的逆向设计方法,则指向覆铜板(CCL)、封装基板等上游材料的定制化开发路径,有望缩短新材料验证周期。设备端的AI虚拟制造与数字孪生,落在制造环节的工艺控制与良率管理,对晶圆代工与封测厂的设备维护、调度效率构成直接利好。整体而言,AI正从设计、材料到设备逐环渗透,为受限于先进制程的国内半导体产业提供效率型创新空间。
结语
AI设计芯片从启蒙1号到启蒙2号的性能跨越,展示了迭代式验证系统在复杂设计空间中的可行性。当这一方法向材料与设备环节扩散,半导体价值链的竞争维度可能从单纯制程微缩,转向设计效率与工艺智能化的比拼。
来源:电子产品世界 EEPW



