Nel contesto delle crescenti restrizioni tecnologiche imposte dagli Stati Uniti, la Cina ha annunciato un risultato di rilievo nel settore della microelettronica: la realizzazione di CPU progettate interamente da un’intelligenza artificiale, senza supporto diretto da parte di fornitori americani di Electronic Design Automation (EDA). Il sistema, sviluppato dalla Chinese Academy of Sciences (CAS) e denominato QiMeng, sfrutta la potenza dei modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM) – analoghi a quelli impiegati in chatbot come ChatGPT – per automatizzare il processo di progettazione hardware.
Il primo prototipo, QiMeng-CPU-v1, risulta equivalente a un Intel i486 del 1989, mentre il secondo, QiMeng-CPU-v2, si avvicina a un Arm Cortex-A53, architettura molto usata in smartphone e dispositivi embedded dal 2012. La velocità del processo progettuale è il dato più significativo: compiti che normalmente richiederebbero settimane di lavoro umano, vengono completati da QiMeng in pochi giorni, con output direttamente pronti per la fase di verifica e successivo invio alla fonderia.
Processori generati da IA: metodologia e confronto con l’industria EDA
Il sistema QiMeng rappresenta l’integrazione dei LLM nelle fasi di progettazione elettronica, un approccio che anche colossi del settore come Cadence e Synopsys stanno perseguendo con tecnologie avanzate per l’ottimizzazione della progettazione e della verifica logica. Tuttavia, a differenza di Synopsys.ai, che ha già contribuito alla realizzazione di oltre 200 chip tape-out, QiMeng è stato sviluppato in modo indipendente dal software EDA statunitense, oggi sottoposto a controlli all’esportazione imposti dal Dipartimento del Commercio USA.
La tecnologia EDA rappresenta un elemento critico nella catena di produzione dei semiconduttori, ed è tradizionalmente dominata da aziende occidentali come Synopsys, Cadence Design Systems e Siemens EDA, che da sole generano oltre l’80% del fatturato EDA in Cina. Le nuove norme limitano fortemente la possibilità per queste aziende di operare sul territorio cinese, inducendo Pechino a cercare soluzioni endogene, come QiMeng.
Progetto QiMeng: un LLM pensato per l’hardware, non per il linguaggio
A differenza dei modelli linguistici generalisti, il LLM alla base di QiMeng è specializzato nei processi di progettazione elettronica. Questo significa che, sebbene condivida la stessa architettura base degli LLM come GPT, il suo addestramento è stato mirato su dataset tecnici, codici hardware (come VHDL e Verilog), specifiche di componenti digitali, architetture RISC e layout di circuiti integrati. Il modello è capace di generare codice RTL (Register Transfer Level), simularlo, ottimizzarne il consumo energetico, e infine convertire l’intero progetto in layout fisico pronto per la fabbricazione.
La capacità di comprensione del contesto tecnico di QiMeng è centrale: l’IA è in grado di valutare compromessi tra area del die, velocità, dissipazione e compatibilità software, offrendo così soluzioni multiple al progettista umano. Quest’ultimo mantiene un ruolo di controllo e revisione, ma l’intervento umano si concentra sulle fasi di verifica e validazione, riducendo drasticamente i costi e i tempi di sviluppo.
Confronto con Cortex-A53 e roadmap futura
Il processore QiMeng-CPU-v2 si colloca nelle prestazioni attese per un Arm Cortex-A53, ma è solo il primo passo di una roadmap che punta a generare CPU equivalenti a Cortex-A75 entro la fine del 2025, e a superare le performance RISC-V standard entro il 2026. Se raggiunto, questo traguardo potrebbe liberare la Cina dalla dipendenza da architetture occidentali, facilitando lo sviluppo di dispositivi autonomi anche in ambito militare e infrastrutturale.
Le CPU QiMeng non sono ancora in commercio, ma sono già state simulate e validate in ambienti virtualizzati, dimostrando compatibilità con compilatori GCC e toolchain open source. L’obiettivo finale è l’integrazione diretta nei prodotti hardware del programma “China Chip 2030”, che mira a coprire internamente il 70% del fabbisogno di chip nel Paese entro la fine del decennio.
Il caso QiMeng dimostra come l’intelligenza artificiale possa essere impiegata non solo come supporto, ma come elemento centrale nella progettazione tecnologica di nuova generazione. Superare la dipendenza da strumenti EDA occidentali con LLM domestici rappresenta una discontinuità strategica, soprattutto in un contesto geopolitico segnato da restrizioni, sanzioni e guerre tecnologiche. La prossima frontiera sarà la capacità di integrare questi processi automatizzati nella produzione scalabile, con fonderie locali capaci di tradurre rapidamente i progetti generati da IA in chip reali.
