近日,新思科技聯合創始人兼執行主席Aart de Geus和新思科技首席執行官兼總裁Sassine Ghazi接受全球知名科技播客《Acquired》欄目邀請,共同分享了當前全球EDA(電子設計自動化)領域的前沿技術進展,以及EDA如何加速人工智能(AI)、智能汽車等核心科技產業變革,賦能萬物智能時代加速到來。
規模復雜性我們在芯片上做的是加法,系統復雜性則是乘法,只有從系統層面去解決芯片設計挑戰,才能實現指數級的芯片性能提升。過去,我們提升了大約1000萬倍的生產力。未來,我們還將再提升10倍、100倍乃至1000倍。
Aartde Geus
創始人兼執行主席
新思科技
創新是新思科技的DNA!我們需要一直走在合作伙伴需求之前,一旦他們有了新的需求,我們的技術已經準備好,才能更好地賦能系統級公司和生態圈加速創芯。立于萬物智能時代的核心,我們將繼續保持全力創新的速度。
Sassine Ghazi
首席執行官兼總裁
新思科技
打造“從芯片到系統設計”解決方案的全球領導者
自1986年成立以來,新思科技一直走在全球科技的最前沿,尤其是在集成電路芯片的邏輯綜合(Synthesis)和布局布線方面的創新讓電子設計自動化真正成為可能。隨著芯片的復雜性指數級增長,芯片設計光靠人力已經難以完成,人們亟需更先進的EDA工具,可以說,EDA的發展使全新類型的芯片成為可能。EDA領域是萬物智能時代和所有科技創新背后最重要也最基礎的設施,是人類進入數字時代的基石。作為從芯片到系統設計解決方案的領導者,新思科技目前市值突破了900億美元,幾乎是所有芯片公司和AI、智能汽車、5G等各個領域的客戶或合作伙伴。
當前,隨著AI的發展,EDA和AI開啟了“雙向加速”的良性循環。AI技術的快速發展提升了EDA工具的效率,從而進一步加速了AI、智能汽車、智能機器人等核心產業發展,而這些領域的發展也為EDA的演進提供了更為豐富的下游應用場景。這個雙向循環還在進一步加速,驅動著萬物智能時代的到來。
新思科技很早就開始探索將AI與EDA相融合,并率先推出業界首個囊括芯片設計、驗證、測試、制造的全棧式AI驅動型EDA解決方案Synopsys.ai,覆蓋整個技術棧的業界首個生成式AI工具Synopsys.ai Copilot,以及用于3D設計空間優化和架構探索的3DSO.ai,持續引領著AI+EDA的全新設計趨勢。
Aart表示,本質上我們是一家不斷超越自身歷史、不斷創新的公司。AI的運行建立在海量自由參數之上,而芯片設計的規則,尤其是物理設計規則,不容出錯,哪怕只違反了其中一條也會導致良率直線下降。但是,我們卻實實在在將這兩者完美地結合在了一起。新思科技AI驅動型EDA解決方案得到了合作伙伴廣泛采用,極大地提升了他們的芯片設計生產效率。對我們而言,合作伙伴信任的是彌足珍貴的,所以我們極強調模擬仿真的重要性。眾所周知,有缺陷產品被制造出來將會付出高昂的代價。
Sassine進一步指出,很多人理解的AI是生成式人工智能,基于自然語言去生成結果,這只需要90%準確度,而不是100%。但對于新思科技而言,AI賦能的EDA工具有一個更為嚴苛的條件——功能要絕對正確。在 EDA世界中,開發者面對的是在一個指甲大小的芯片上塞滿數十億個晶體管,這是一個高度復雜的優化問題:每一個晶體管要如何放置?該如何布局布線?怎樣實現預期性能和功耗……尤其是新技術的快速發展和新需求的持續涌現,讓芯片設計的復雜度呈現指數級增長。
因此,新思科技一直致力于優化EDA技術,來幫助開發者提高生產力。自2017年起,新思科技就率先嘗試并持續引領著AI+EDA領域的發展,推出AI驅動型EDA解決方案并已被數十家合作伙伴在實際投產中使用,Synopsys.ai已實現數百次流片,為合作伙伴帶來了超乎預期的成果:性能、功耗和面積(PPA)提升了10%以上;周轉時間縮短了10倍;驗證覆蓋率提高了兩位數;與不采用AI優化的狀況相比,它在相同覆蓋率下把測試速度提高了4倍,模擬電路優化速度同樣提高了4倍。
多年來,新思科技持續投入于AI、數字孿生等前沿技術的研發,并與生態合作伙伴共同創新產品并持續在產品中融入這些長期積累的經驗,從而進一步加速新技術、新產品的研發。Sassine指出,EDA工具的演進是一個巨大的知識累計學習過程,不是一次性的模型訓練。新思科技作為全球從芯片到系統設計解決方案的全球領導者,將賦能全世界的技術創新者,助力萬物智能未來加速實現。
賦能全球系統級公司加速創芯
AI的快速發展,讓英偉達成為了世界上最重要的科技公司之一。新思科技作為其重要合作伙伴,扮演了不可或缺的角色。在2024SNUG(新思科技全球用戶大會)中,英偉達CEO黃仁勛表示,新思科技對于NVIDIA的成功至關重要。如果沒有新思科技的工具和產品,我們無法實現現在的一切。
Sassine表示,為了幫助合作伙伴打造下一代更大更創新的產品,新思科技的創新步伐一直在加速。更重要的是,我們不是跟隨合作伙伴的腳步,而是要領先于他們的需求——當他們的產品計劃準備好時,我們已經率先準備好了。如果新思科技的軟件、技術支持、生態系統不能一直保持領先,這一切將不會發生。
Aart 表示,我們很幸運能成為這股科技浪潮中至關重要的一部分。摩爾定律不斷演進,新思科技引領的前沿科技也在不斷突破極限,通過開創性的技術繼續推動芯片的迭代升級。Aart做了個形象的比喻:摩爾定律的演進就像環法自行車賽中的瘋狂對手,我們需要不斷加速,才能保持領先。幸運的是,我們的生態合作覆蓋了全球最領先的科技公司,共同組成了一個持續加速的自行車隊,在過去提升了大約1000萬倍的生產力。未來,我們需要再提升10倍、100倍乃至1000倍。
摩爾定律的每一步進展,都依賴于包括新思科技在內的領先科技公司和所有開發者的智慧和創新。新思科技是創新的推動力,而不是結果。長期以來,新思科技與芯片設計合作伙伴及晶圓代工廠的長期深度合作,三者協同發展構建了現代科技進步的基石。值得一提的是,新思科技也是TCAD(技術計算機輔助設計)領域的行業領導者,引領著DTC(設計技術協同優化)技術的發展,使其能夠在設計與制造之間架起橋梁。Aart做了個比喻,芯片設計就像搭樂高積木,芯片制造就像建造城堡,EDA要做的就是確保設計和制造能保持一致,工程順利完成。
Sassine解釋道,過去這三者的合作模式是“賦能(Enablement)”模式,芯片設計公司在我們的EDA平臺上創新產品,然后拿去代工廠流片實現,我們是代工廠和客戶之間的橋梁。如今,整個行業產生了重大的轉變,我們必須和芯片設計公司、晶圓代工廠等合作伙伴共同創新技術和產品,我們需要更深入地了解客戶的芯片規劃、了解代工廠的工藝流程,后者才能受益于我們的優化技術,從而加快產品創新速度。在過去的5至7年里,如果沒有新思科技所在EDA行業的貢獻,前沿芯片設計和制造是不可能實現的。比如在先進封裝中,熱學問題和機械結構的穩定性成為了新的挑戰。芯片在實際運行中,會因熱量產生翹曲或裂紋,這些物理效應需要在設計和工藝技術開發階段就提前考慮。
隨著芯片規模和復雜性不斷增加,EDA行業已經在探索埃米級別的工藝,持續挑戰物理學、熱力學的極限。芯片設計將不再局限于單一維度的提升,而是需要綜合考量熱力學、機械結構以及多芯片架構等多方面因素。Aart表示,EDA工具需要加速迭代,在物理、設計和架構各方面進行規劃,以應對未來更加復雜的挑戰,也就是新思科技提出的SysMoore理念。SysMoore時代將系統復雜性提升到一個新的高度,未來20年內,系統復雜性的提升將呈現指數級增長。這種復雜性不僅體現在硬件設計上,也體現在軟件優化和AI算法的應用中。從根本上說,規模復雜性我們在芯片上做的是加法,系統復雜性則是乘法,我們從系統層面去解決芯片設計挑戰,才能實現指數級的芯片性能提升。
當談到如何實現芯片性能的飛躍時,Aart給出了兩條主要路徑:首先是為特定工作負載開發專用硬件,而非通用處理器。這一趨勢已經在GPU的發展中得到驗證,如今的工作負載決定了所需的硬件架構。其次是通過多芯片結構,實現更高的計算能力。這種方式不僅能提高性能,還能通過緊密結合的芯片結構,極大地改善連接性和帶寬。
必須強調的是,在新技術的推動下,芯片設計不僅是一個技術問題,更是一個經濟決策。Sassine強調,不同的終端市場有著不同的需求,設計決策需要綜合考慮成本和性能。例如,雖然在邊緣設備上運行AI會非常快非常酷炫,但對應的高昂成本也是芯片公司必須考慮的。因此,相比于六七年前,半導體行業按照摩爾定律的步伐來開發通用產品,如今,我們需要面向智能汽車、移動和數據中心客等不同行業的客戶提供定制化的服務和支持。
以創新為DNA,推動萬物智能時代加速到來
Sassine指出,AI技術正在加速顛覆各行各業,每個行業都需要從芯片到系統再到應用層面的全方位智能化轉型,推動萬物智能時代到來。作為這一切的最底層動力,芯片不是孤立的存在,而是與每個市場應用緊密相關。
Sassine提到,15年前,新思科技的營收幾乎都來自半導體公司,而如今,約45%的營收來自系統公司。這些公司賣的不是芯片,而是產品。值得一提的是,我們的營收從15億美元增長到了近60億美元,因此來自系統公司的營收基數變得更大。如今,即使是親自設計芯片的企業,也繞不開新思科技的技術。例如,對于汽車OEM而言,隨著電氣化和自動駕駛的發展,電子產品在汽車中的角色越來越重要,他們需要對電子產品進行架構設計,而新思科技的技術能幫助他們對整個電子系統孔進行虛擬仿真,這也給我們帶來了廣闊的發展機遇。
想象一下五年以后,世界的互聯和智能程度持續提升,芯片的應用場景更加普及,那么,物理測試的成本太高、時間太長,而且不切實際,新思科技的電子數字孿生技術能夠幫助合作伙伴創建物理實體的虛擬復制品,在虛擬環境中開發、測試并驗證汽車軟件和電子產品。與此同時,AI還能進一步加速虛擬仿真技術。以智能汽車為例,我們將前沿電子數字孿生解決方案與英偉達Omniverse平臺整合,從而為智能汽車的開發團隊提供一個涵蓋車輛電子系統及其運行環境的全面數字孿生模型,這使得開發者能夠在生產之前對嵌入式軟件、安全性能和自主性能進行全面測試和驗證,從而降低成本,縮短產品上市周期,并增強以軟件為中心、日益趨向自動化的汽車安全性。
很多人想到新思科技的第一印象是全球領先的技術,Aart強調,這一切的核心是人!新思科技最具價值的核心在于我們的員工,長期積累的技術和經驗,以及我們對于創新的激情和不懈追求。從第一天起,新思科技始終保持著創新的激情,歷經三十多年,我們依然在竭盡所能地創新一切可能的技術。
Aart進一步解釋了技術推動與市場需求之間的動態關系。技術的進步依然在繼續,但終端市場的需求也在拉動,二者的結合加速了行業的發展。大數據的涌現使得數據處理和業務模式轉變變得至關重要。
Sassine回顧了15年前,電子工程和計算機工程領域并沒有這么吸引人,彼時新思科技就開始提出各種倡議,激發了下一代人才加入電子工程和計算機領域,為整個半導體行業引入新力量。如今,萬物智能時代正在加速到來,越來越多公司認識到芯片在軟件和應用中的重要性,紛紛嘗試開發和設計自己的芯片。
Sassine總結道,創新是新思科技的DNA!我們幾乎一直在挑戰不可能并實現不可能。這是一個非常特殊的行業,是萬物智能時代創新的關鍵,我們有幸成為時代轉折的核心,將繼續保持全力創新的速度。
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原文標題:萬物智能時代如何創新——來自Aart和Sassine的思考
文章出處:【微信號:Synopsys_CN,微信公眾號:新思科技】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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