Hệ thống QiMeng – Trí tuệ nhân tạo thiết kế chip, mở ra kỷ nguyên mới cho vi xử lý Trung Quốc

Khi cuộc đua công nghệ toàn cầu ngày càng khốc liệt, Trung Quốc vừa tạo nên một dấu mốc đáng chú ý: công bố dòng vi xử lý “QiMeng” đầu tiên được thiết kế hoàn toàn bởi trí tuệ nhân tạo. Không còn chỉ là công cụ hỗ trợ, AI giờ đây chính thức trở thành “kiến trúc sư trưởng” cho các vi mạch phức tạp – một lĩnh vực vốn được xem là đỉnh cao của kỹ thuật và tư duy con người. Thông tin này không chỉ gây chú ý trong giới công nghệ, mà còn đặt ra nhiều câu hỏi: Liệu AI có đủ khả năng thay thế các kỹ sư chip hàng đầu? Và Trung Quốc có đang thực sự tiệm cận với “tự chủ công nghệ bán dẫn” như mục tiêu đề ra?

Image credit-Intel

QiMeng: Hệ thống thiết kế chip ba tầng hoàn toàn do AI vận hành

Dự án QiMeng (Kỳ Minh) do Viện Công nghệ Tính toán thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc phát triển, được mô tả là một hệ thống AI có khả năng thiết kế toàn diện cả phần cứng và phần mềm của một vi xử lý. Hệ thống này được cấu trúc thành ba tầng:

• Mô hình chiến lược (LPCM): Tầng cao nhất chứa tri thức tổng quát về kiến trúc chip, ngôn ngữ thiết kế và phương pháp tối ưu.
• Tác tử thiết kế (Design Agents): Những AI chuyên trách thiết kế phần cứng và hệ điều hành tương ứng.
• Ứng dụng thiết kế cụ thể: Các công cụ phụ trách mô phỏng, xác minh và triển khai thiết kế.

Điểm nổi bật nhất là quy trình gần như hoàn toàn tự động: từ mô hình hóa, viết mã, kiểm thử cho đến tạo tài liệu – tất cả đều do AI thực hiện.

Từ Intel 486 đến Arm Cortex-A53: Tiến bộ vượt 20 năm trong vài tuần

Hai phiên bản đầu tiên của QiMeng đã được công bố. Phiên bản đầu, QiMeng-CPU-v1, có sức mạnh tương đương bộ xử lý Intel 80486 – một CPU ra đời từ cuối thập niên 1980. Trong khi đó, QiMeng-CPU-v2 được đánh giá ngang với Arm Cortex-A53 – dòng chip phổ biến trên điện thoại Android tầm trung trong những năm 2010.

Đặc biệt, QiMeng-CPU-v2 được thiết kế theo kiến trúc “superscalar”, cho phép thực thi nhiều lệnh trong cùng một chu kỳ – điều từng được xem là bước nhảy vọt trong ngành chip. Theo nhóm nghiên cứu, AI đã đạt hiệu suất thiết kế cao hơn 380 lần so với các hệ thống trước đây, hoàn tất hơn 4 triệu cổng logic trong chưa đầy 5 giờ đồng hồ – con số gây ấn tượng ngay cả với các kỹ sư giàu kinh nghiệm.

Tác động đến ngành bán dẫn: AI thay thế con người?

Trong ngành thiết kế vi mạch, một sản phẩm thương mại thường cần sự phối hợp của hàng trăm kỹ sư trong thời gian lên đến vài năm. Nếu AI có thể đảm nhiệm hầu hết công đoạn – từ ý tưởng đến sản phẩm mô phỏng – thì chi phí, thời gian và nhân lực có thể giảm xuống đáng kể. Đây không chỉ là tin vui cho các quốc gia đang theo đuổi công nghệ tự chủ, mà còn là lời cảnh báo với các hãng phần mềm thiết kế chip (EDA) đang chiếm lĩnh thị trường như Synopsys, Cadence hay Siemens.

Tuy nhiên, thực tế vẫn còn khoảng cách lớn. Các vi xử lý QiMeng hiện chỉ tương đương chip di động cũ, chưa thể cạnh tranh với những CPU thương mại hiện đại như Apple M4 hay AMD Ryzen. Bên cạnh đó, sản xuất chip vẫn cần dây chuyền đúc bán dẫn tiên tiến – lĩnh vực mà Trung Quốc vẫn đang phụ thuộc vào các công ty nước ngoài.

Tương lai: AI là người thiết kế hay chỉ là công cụ?

Mặc dù chưa đạt đẳng cấp chip cao cấp, QiMeng vẫn là minh chứng rõ ràng cho tiềm năng của AI trong lĩnh vực tưởng chừng chỉ dành cho con người. Nếu được tích hợp thêm dữ liệu chuyên sâu và tối ưu hóa thuật toán, không loại trừ khả năng trong 5–10 năm tới, AI có thể tự thiết kế được chip ngang hoặc vượt qua sản phẩm của các kỹ sư con người.

Với QiMeng, Trung Quốc đang cho thế giới thấy rằng họ nghiêm túc trong mục tiêu “tự chủ công nghệ lõi”. Và nếu xu hướng này tiếp tục, chúng ta có thể bước vào một kỷ nguyên mới – nơi mà chip được thiết kế bởi máy móc, cho máy móc, với tốc độ và quy mô chưa từng có trong lịch sử ngành bán dẫn.