Die USA haben ihre Beschränkungen erneut verschärft und den Export von Electronic Design Automation (EDA)-Tools nach China verboten – Tools, die für das Halbleiterdesign von entscheidender Bedeutung sind. Diese Einschränkung schränkt Unternehmen wie Xiaomi ein, da sie auf die neueste 3-nm-Prozesstechnologie von TSMC beschränkt sind und die Entwicklung eigener 2-nm-System-on-Chip (SoC) erheblich erschwert wird. In Erwartung weiterer zukünftiger Exportkontrollen hat die Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS) ein innovatives Chipdesignsystem namens QiMeng eingeführt, das künstliche Intelligenz nutzt, um die Halbleiterentwicklung zu optimieren und die Abhängigkeit von menschlichem Input zu reduzieren.
QiMeng: Eine neue Ära im Prozessordesign
QiMeng, was übersetzt „Erleuchtung“ bedeutet, stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Chipentwicklung dar. Wie die South China Morning Post berichtete, wurde dieses autonome integrierte Designsystem vom CAS Laboratory of Processor and Intelligent Software Research Center entwickelt. QiMeng verwendet Large Language Models (LLMs), die Designs generieren können, die mit denen erfahrener Experten vergleichbar sind. Was beispielsweise ein erfahrenes Team für ein selbstfahrendes Auto Wochen benötigt, könnte die KI-gesteuerte Plattform in wenigen Tagen realisieren.
Architektur von QiMeng
Das QiMeng-System ist in drei miteinander verbundene Schichten strukturiert. Die Basisschicht umfasst domänenspezifische große Prozessorchipmodelle, während die mittlere Schicht sowohl Hardware- als auch Software-Designagenten enthält. Die oberste Schicht beherbergt verschiedene Anwendungen für das Prozessorchip-Design. Mithilfe dieser Architektur haben chinesische Forscher erfolgreich zwei Prozessoren entwickelt: die QiMeng-CPU-v1, die die Fähigkeiten des über 36 Jahre alten Intel 486-Chips nachahmt, und die QiMeng-CPU-v2, die sich am Design des ARM Cortex-A53 orientiert.
Herausforderungen und Einschränkungen
Trotz der vielversprechenden Entwicklungen, die in einem aktuellen Forschungsbericht und der darauffolgenden Open-Source-Veröffentlichung auf GitHub skizziert wurden, bleiben erhebliche Herausforderungen bestehen. Dazu gehören der Mangel an fortschrittlicher Fertigungstechnologie, begrenzte Ressourcen und ein Ökosystem, das das volle Potenzial von QiMeng einschränkt. Obwohl das Ziel darin besteht, die Effizienz zu steigern, Kosten zu senken und Entwicklungszyklen zu verkürzen, ist China aufgrund des Mangels an hochmodernen Maschinen auf ältere Lithografietechniken angewiesen.
Zukunftsaussichten in der Halbleiterfertigung
Parallel dazu präsentierte Huaweis Partner SiCarrier auf der SEMICON eine Reihe von Maschinen, die dem niederländischen Technologieführer ASML Konkurrenz machen könnten. SiCarrier versuchte kürzlich, 2, 8 Milliarden US-Dollar aufzubringen, um seine Initiativen zur Überbrückung der technologischen Kluft voranzutreiben. Huawei hat inzwischen 14-nm-EDA-Tools für die Massenproduktion des 7-nm-Kirin-9020-Chips entwickelt. Um jedoch gegenüber den US-Konkurrenten wettbewerbsfähig zu bleiben, sind erhebliche Investitionen in Forschung und Entwicklung unerlässlich, um ein ausgeglichenes Wettbewerbsumfeld zu gewährleisten.
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