新思科技結(jié)合EDA領(lǐng)域知識(shí)和GenAI強(qiáng)大技術(shù)重塑芯片設(shè)計(jì)

在近期舉行的SEMICON West展會(huì)上，新思科技與Advantest、瑞薩電子、TinyML、Gartner等四家半導(dǎo)體公司共同探討了人工智能在半導(dǎo)體領(lǐng)域的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。會(huì)上，嘉賓們就優(yōu)化復(fù)雜人工智能應(yīng)用的功耗、共享設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以加速學(xué)習(xí)速度、生成式人工智能（GenAI）在未來五年對(duì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）行業(yè)的推動(dòng)作用等話題進(jìn)行了深入交流，共同探索人工智能在芯片領(lǐng)域的創(chuàng)新力量與半導(dǎo)體行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展前景，為廣大從業(yè)者帶來新的思考。

推動(dòng)半導(dǎo)體及其他行業(yè)的創(chuàng)新并創(chuàng)造價(jià)值

瑞薩電子指出，目前75%的數(shù)據(jù)來自邊緣設(shè)備，隨著邊緣數(shù)據(jù)量的急劇增加，半導(dǎo)體行業(yè)有望成為第一個(gè)價(jià)值萬(wàn)億美元的行業(yè)。

行業(yè)的飛速發(fā)展也帶來了更大的責(zé)任。挑戰(zhàn)顯而易見：人工智能的利弊、數(shù)據(jù)安全和隱私、云服務(wù)的能源足跡增加……隨著ChatGPT等重工作負(fù)載應(yīng)用的普及，這些問題日益受到關(guān)注。新思科技在介紹芯片設(shè)計(jì)復(fù)雜性快速提升帶來的挑戰(zhàn)時(shí)，提及了一個(gè)容易被忽視的重要問題：近年來，隨著復(fù)雜芯片設(shè)計(jì)遷移到更先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的成本增加了一倍多，提高效率至關(guān)重要，與此同時(shí)，開發(fā)人才短缺問題卻日益突出。開發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作量增加了4倍，人才缺口高達(dá)10%-20%，半導(dǎo)體公司急需AI驅(qū)動(dòng)的EDA工具。

借助低能耗芯片打造可持續(xù)的智能邊緣

可持續(xù)性也是本次討論會(huì)的熱門話題，瑞薩電子表示，在邊緣執(zhí)行更多數(shù)據(jù)處理對(duì)于平衡云端負(fù)載至關(guān)重要。原因在于，傳輸數(shù)據(jù)能耗巨大，云端處理總體而言能耗更高。需要從芯片和軟件兩方面入手解決這一問題。

瑞薩電子強(qiáng)調(diào)，在軟件方面，人工智能開發(fā)者必須提高機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）算法和模型的剪枝能力，使其能夠在低功耗神經(jīng)處理單元（NPU）等專用芯片上更高效地運(yùn)行。TinyML則指出，在邊緣微型設(shè)備（通常為電池供電）上運(yùn)行邊緣工作負(fù)載、挖掘數(shù)據(jù)時(shí)必須注意隱私問題。

TinyML舉了一家當(dāng)?shù)毓緸槔?，該公司因開發(fā)出能夠隱藏面部和其他可識(shí)別信息的專用傳感器和算法而發(fā)展迅猛，因此未來有望將攝像頭安裝在衛(wèi)生間等敏感區(qū)域，從而在不暴露個(gè)人身份的情況下檢測(cè)人員昏倒的情況。他強(qiáng)調(diào)，雖然目前此類邊緣設(shè)備運(yùn)行高度優(yōu)化的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，但軟件仍完全依賴于可用的處理能力。這就又把我們帶回到了芯片設(shè)計(jì)，以及人工智能如何優(yōu)化人工智能設(shè)計(jì)的主題上。

新思科技認(rèn)為，設(shè)計(jì)低功耗芯片（以及其他芯片）最好使用AI驅(qū)動(dòng)的EDA工具。數(shù)據(jù)顯示，開發(fā)者在使用Synopsys.ai EDA解決方案打造定制芯片和差異化的芯片。對(duì)于邊緣設(shè)備，“我們使用人工智能優(yōu)化人工智能設(shè)計(jì)，可節(jié)約15%的能源和電能能耗”，尤其是邊緣設(shè)備。

結(jié)合EDA領(lǐng)域知識(shí)和GenAI強(qiáng)大技術(shù)重塑芯片設(shè)計(jì)

因無法正確處理設(shè)計(jì)復(fù)雜性和易用性問題而失敗。嘉賓們表示，行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是，GenAI并不完全準(zhǔn)確，因此將其用于芯片設(shè)計(jì)仍停留在理論階段。正如新思科技的觀點(diǎn)：ChatGPT生成的內(nèi)容準(zhǔn)確率為85%，但芯片設(shè)計(jì)“必須100%準(zhǔn)確”。

Advantest對(duì)未來持樂觀態(tài)度，并期待AI驅(qū)動(dòng)的EDA工具發(fā)揮更大作用，幫助公司設(shè)計(jì)更復(fù)雜的測(cè)試設(shè)備，提高速度和準(zhǔn)確性。Advantest還表示，ChatGPT 4等不斷發(fā)展的GenAI技術(shù)可以催生新一代交互式AI應(yīng)用，讓開發(fā)者能夠?qū)崟r(shí)作出更明智的決策。這一觀點(diǎn)引發(fā)了大家對(duì)當(dāng)前和未來GenAI用例實(shí)用場(chǎng)景的交流，包括使用GitHub Copilot等人工智能助手協(xié)助開發(fā)團(tuán)隊(duì)完成RTL代碼編寫、匯總、遷移和審查工作。同樣，專業(yè)聊天機(jī)器人可以提供情境理解和工具建議，而生成式搜索可以讓開發(fā)者快速整理超大數(shù)據(jù)集并最大限度減少調(diào)試錯(cuò)誤。

新思科技表示，“企業(yè)要勇于打破常規(guī)，否則必將被市場(chǎng)所淘汰”，并強(qiáng)調(diào)AI驅(qū)動(dòng)的EDA工具必須在整個(gè)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中持續(xù)并準(zhǔn)確地發(fā)揮作用。他解釋說：“GenAI工具尚未全面結(jié)合EDA領(lǐng)域的知識(shí)和人工智能的強(qiáng)大技術(shù)，所以功能還不盡如人意，因此開發(fā)團(tuán)隊(duì)必須了解復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)內(nèi)容和不斷變化的人工智能領(lǐng)域。人工智能正在飛速發(fā)展，在此階段，會(huì)有一些GenAI‘殺手級(jí)應(yīng)用’出現(xiàn)，但也會(huì)有應(yīng)用消失。隨著GenAI日益成熟且更易于使用，它將成為芯片設(shè)計(jì)、幻燈片制作等許多用例的主流工具。”

新思科技指出，Synopsys.ai是業(yè)界首款全棧式AI驅(qū)動(dòng)型EDA整體解決方案，幫助各大半導(dǎo)體公司大幅提高了效率，并縮短了模擬設(shè)計(jì)遷移、數(shù)字設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和測(cè)試的開發(fā)周期?！翱蛻粼谶^去一年利用Synopsys.ai取得了無數(shù)成就，新思科技對(duì)此感到非常激動(dòng)和興奮?？蛻粢揽楷F(xiàn)有規(guī)模的芯片開發(fā)團(tuán)隊(duì)，即可更快地完成更多任務(wù)。僅針對(duì)DSO.ai（設(shè)計(jì)空間優(yōu)化人工智能），我們就跟蹤到了250多項(xiàng)已完成的生產(chǎn)設(shè)計(jì)?！?/p>

新思科技總結(jié)道，新思科技的AI之旅才剛剛開始，用于工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（TCAD）、模擬設(shè)計(jì)的快速節(jié)點(diǎn)遷移，以及各個(gè)制造階段所涉及的的諸多EDA工具，同樣可以從先進(jìn)的人工智能技術(shù)中獲得巨大的好處。

審核編輯：彭菁