技術上，工藝繼續向前演進，2納米乃至1納米工藝路線已經確定，堆算力的游戲永無止境，英偉達、蘋果等公司的新一代芯片，屢屢突破集成度與算力瓶頸，UCIe聯盟的成立，意味著以Chiplet為代表的的異質集成技術，將成為大芯片的主導方向，這也將會引導產業鏈向支持向系統要性能的方向發展。

半導體產業風云變幻，全球領導廠商怎么看？近日，新思科技（Synopsys）接受探索科技（techsugar）專訪，對當前產業發展的熱點問題發表了看法。

• DesignDash設計優化解決方案：以擴展EDA數據分析產品組合，通過機器學習技術來利用此前未發掘的設計分析結果，從而提高芯片設計的生產力。作為新思科技業界領先的數字設計系列產品和屢獲殊榮的人工智能自主設計解決方案DSO.ai的重要補充，DesignDash解決方案能夠實現全面的數據可視化和AI自動優化設計，助力提高先進節點的芯片設計生產力。該解決方案將為所有開發者提供實時、統一、360度視圖，以加快決策過程，通過更深入地了解運行、設計、項目之間的趨勢來加強芯片的開發協作。過去，摩爾定律通過解決規模復雜性推動了半導體行業的技術發展呈指數級增長。近年來，數智化時代的發展對芯片提出了更高的要求，與此同時，半導體制造工藝的持續演進設計挑戰越來越大。新思科技不斷將AI/ML技術引入到EDA工具中，一方面，通過AI技術提升產品本身的生產力，另一方面，通過AI來幫助人類提高決策效率。

• 首款硬件仿真與原型驗證統一系統：首款基于其ZeBu EP1硬件仿真系統的硬件仿真與原型驗證統一硬件系統，致力于為SoC驗證和前期軟件開發提供更高水平的性能和靈活性。新思科技ZeBu EP1是業內領先的十億門級硬件仿真系統，添加原型驗證功能后，客戶可借助此單一硬件系統滿足整個芯片開發周期的驗證需求。

• PrimeClosure：是一款突破性的黃金簽核ECO解決方案，旨在解決工程設計收斂時間過長的問題，從而提高先進電子設計效率，實現更佳功耗、性能和面積（PPA）目標。新思科技PrimeClosure解決方案將行業領先的ECO簽核解決方案──新思科技PrimeECO和新思科技Tweaker ECO──與多種突破性的創新技術相結合，實現更快的ECO收斂時間，同時兼顧高容量和PrimeTime黃金簽核精度。與傳統的ECO流程相比，早期客戶采用PrimeClosure解決方案實現了時序提高45%、功耗降低10%、ECO迭代次數減少50%、設計效率提升10倍。新思科技PrimeClosure解決方案幫助Socionext公司的周轉時間加快了5倍以上，使用的機器內存減少了3倍，所需機器資源減少了5倍。未來，將挑戰把大型設計項目的設計收斂效率提升10倍以上。

四大挑戰

當前，芯片科技與千行百業深度融合，數智化深入街頭巷尾，各領域的發展與芯片技術愈發密不可分，比如：以大數據分析助力醫療領域疫苗和新藥的研發，推動“元宇宙”從科幻到現實，以及打造“數字孿生地球”預測環境發展和人類未來等。這些技術在重塑未來的同時，也對芯片及生態系統的發展提出了四大挑戰：先進軟件系統開發的復雜性，多裸晶芯片（Multi-die）系統的發展，芯片的全生命周期管理以及芯片人才的短缺。這些既是挑戰，也帶來新的機遇。

新思科技已經攜手合作伙伴針對以上領域進行不同程度的研發，推動過去只存于科幻小說中的技術一步步成為現實。展望未來，把各種不可能變為可能的芯片，推動數字化轉型的軟件，以及助力不斷提高用戶體驗的人工智能和大數據，這四項最根本的變革性技術驅動著我們日常生活中發生各種巨大變化。

• 推動多裸晶芯片（Multi-die）設計發展：隨著摩爾定律不斷逼近極限，multi-die是突破“摩爾定律”限制的道路之一。新思科技通過3DIC Compiler為多裸晶片集成提供了統一的平臺，為3D可視化、路徑、探索、設計、實現、驗證及簽核提供了一體化的超高收斂性環境。該平臺建立在新思科技Fusion Design Platform高度可擴展的通用數據模型之上。該平臺在提高效率的同時，還可以擴展容量和性能，以支持實現數十億個裸晶間互連。該平臺提供全套自動化功能的同時，還具備電源完整性、注重優化散熱和降噪，從而減少迭代次數。3DIC Compiler可以讓用戶切實體驗到裸晶芯片在先進節點表現的巨大設計生產力優勢，周轉時間從幾個月縮短為僅僅幾小時。

• 芯片的全生命周期管理：如今不同過往，項目在芯片通過最終的測試程序也并不意味著結束，這之后我們不僅需要在測試環境中檢驗芯片，更需要在其終端應用中進行測試，貫穿芯片整個生命周期。新思科技推出芯片生命周期管理（Silicon Lifecycle Management）平臺，將芯片設計、驗證測試、制造與部署的每一個階段所產生的大量數據加以連結，并整合到同一云端系統數據庫進行分析，優化包括芯片性能、速度、量產良率、品質管控以及上市時間等重要核心指標，從而提升芯片產品的整體價值。

• 助力系統級公司建立差異化優勢：如今，軟件成為了定義業務模式和用戶體驗的工具，和系統級公司實現差異化優勢的主要驅動力。而安全，已經成為除性能、功耗、面積（PPA）這三大傳統設計要素以外，芯片開發者們需要考慮的第四個重要維度。新思科技在大約7、8年前，就開始關注這一領域，并對此進行了大量的投入，助力合作伙伴發現新的機遇并提供對應的解決方案和前沿技術。新思科技提供了全方位的系統和軟件安全解決方案幫助開發者們盡可能地降低安全風險，包括：全面的芯片和應用安全軟件（AppSec）產品組合、領先的安全IP產品組合、硬件設計和驗證工具（Platform Architect、測試自動化解決方案TestMAX 、故障仿真解決方案Z01X 、下一代形式驗證解決方案VC Formal 、功能驗證解決方案VCS 、硬件加速解決方案ZeBu 和原型設計解決方案HAPS ），以及芯片生命周期管理（SLM）系列。

• 自動駕駛：作為全球電子設計自動化EDA解決方案以及半導體IP行業的龍頭，新思科技一直站在汽車半導體供應鏈的最前端。在軟件定義汽車的時代，新思科技通過三個核心技術創新方向，為用戶提供針對性的全方位解決方案：第一，車規級IP和EDA工具，助力降低芯片設計風險，提高開發效率，保證量產制造，并已在全球車載半導體供應商多代產品中得到驗證。第二，虛擬原型技術以加快車載ECU系統開發和測試，便于客戶軟硬件協同開發，及靈活地進行軟件調試。第三，新思科技的軟件安全解決方案，可以檢測代碼的安全，質量及合規性，提高軟件成熟度。

• 量子計算：為了使量子計算從科研走向廣泛應用，有三個關鍵挑戰需要解決：雜聲、糾錯和退相關性。為了測試量子位在不同環境中表現的可能性，使用計算機模擬來優化半導體工藝技術將變得至關重要。新思科技能夠提供業界領先的工藝和器件仿真工具，以及用于管理和分析仿真由圖形用戶界面 (GUI) 驅動的仿真環境。比如：打破物理尺寸極限的原子級建模軟件QuantumATK，在基于晶圓的數據可用之前，模擬電子、結構、磁性、光學、熱等不同材料的特性和傳輸機制，大大降低了時間和成本投入。新思科技 3DIC Compiler 平臺集成了 OptoCompiler，是第一個統一半導體和光子設計的平臺，它將成熟的光子技術與我們成熟的 3DIC 集成平臺相結合，以實現快速設計的應用和驗證，從而支持行業在這一領域的發展。

• 硅光芯片：將光子和集成電路的電子結合在一起，甚至是用光子替代電子形成“片上光互聯”，以實現對現有光模塊產業鏈的重塑，正成為半導體行業數個“顛覆式創新”中的重要方向之一。新思科技光電統一的芯片設計解決方案 OptoCompiler可助力開發者更好地在硅光平臺上進行創新，為光子芯片提供完整的端到端設計、驗證和簽核解決方案。

一項值得關注的技術：Chiplet

• PHY──支持標準和高級封裝選項，可采用先進的FinFET工藝，獲得高帶寬、低功耗和低延遲的裸片間連接。

• 控制器IP──支持PCIe、CXL和其它廣泛應用的協議，用于延遲優化的片上網絡（NoC）間連接及流協議；例如與CXS接口和AXI接口的橋接。

• VIP──支持全棧各層的待測設計（DUT）；包括帶有/不帶有PCIe/CXL協議棧的測試平臺接口、用于邊帶服務請求的應用編程接口（API），以及用于流量生成的API。協議檢查和功能覆蓋位于每個堆棧層和信令接口，實現了可擴展的架構和新思科技定義的互操作性測試套件。

最終拼的是人才

雖然半導體硅工藝接近物理極限，摩爾定律放緩，但新思科技認為，芯片是永遠有創新空間的產業，創新和發展就要不斷克服技術與工程挑戰，這就離不開研發和人才的支撐，只有持續的技術研發才是半導體產業發展的“硬道理”。對中國半導體產業而言，人才的重要性尤其明顯，中國的芯片設計公司，需要具備更全面的系統集成能力，例如用成熟制程工藝創造出先進工藝芯片才能達到的性能，能做到這一點，對行業的意義將非常重大，要做到這一點，就離不開人才的積累。

而中國半導體人才缺口尤其嚴重，根據中國半導體行業協會的相關報告，到2024年中國半導體全行業人才缺口高達22萬人，其中設計業的缺口在12萬至13萬人左右。這個巨大的缺口，需要多方努力來培養合格的芯片人才，進入中國市場27年來，新思科技一直不遺余力地支持各大高校培養芯片人才，為數字時代持續輸送科技人才。

現在，新思科技正在將人才培養戰略從專業人士、高校學生延伸至青少年階段，把芯片和科技知識與初高中的各學科教育相融合，以“創意+科技”激發更多青少年對芯片和硬核科技的探索和創新欲望，為未來10年20年的發展需求培養人才，為中國打造未來產業創新高地培養生力軍。

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