新思科技結合EDA領域知識和GenAI強大技術重塑芯片設計

在近期舉行的SEMICON West展會上，新思科技與Advantest、瑞薩電子、TinyML、Gartner等四家半導體公司共同探討了人工智能在半導體領域的機遇與挑戰(zhàn)。會上，嘉賓們就優(yōu)化復雜人工智能應用的功耗、共享設計數據以加速學習速度、生成式人工智能（GenAI）在未來五年對電子設計自動化（EDA）行業(yè)的推動作用等話題進行了深入交流，共同探索人工智能在芯片領域的創(chuàng)新力量與半導體行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展前景，為廣大從業(yè)者帶來新的思考。

推動半導體及其他行業(yè)的創(chuàng)新并創(chuàng)造價值

瑞薩電子指出，目前75%的數據來自邊緣設備，隨著邊緣數據量的急劇增加，半導體行業(yè)有望成為第一個價值萬億美元的行業(yè)。

行業(yè)的飛速發(fā)展也帶來了更大的責任。挑戰(zhàn)顯而易見：人工智能的利弊、數據安全和隱私、云服務的能源足跡增加……隨著ChatGPT等重工作負載應用的普及，這些問題日益受到關注。新思科技在介紹芯片設計復雜性快速提升帶來的挑戰(zhàn)時，提及了一個容易被忽視的重要問題：近年來，隨著復雜芯片設計遷移到更先進工藝節(jié)點的成本增加了一倍多，提高效率至關重要，與此同時，開發(fā)人才短缺問題卻日益突出。開發(fā)團隊的工作量增加了4倍，人才缺口高達10%-20%，半導體公司急需AI驅動的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)性也是本次討論會的熱門話題，瑞薩電子表示，在邊緣執(zhí)行更多數據處理對于平衡云端負載至關重要。原因在于，傳輸數據能耗巨大，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。

瑞薩電子強調，在軟件方面，人工智能開發(fā)者必須提高機器學習（ML）算法和模型的剪枝能力，使其能夠在低功耗神經處理單元（NPU）等專用芯片上更高效地運行。TinyML則指出，在邊緣微型設備（通常為電池供電）上運行邊緣工作負載、挖掘數據時必須注意隱私問題。

TinyML舉了一家當地公司為例，該公司因開發(fā)出能夠隱藏面部和其他可識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，從而在不暴露個人身份的情況下檢測人員昏倒的情況。他強調，雖然目前此類邊緣設備運行高度優(yōu)化的機器學習模型，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計，以及人工智能如何優(yōu)化人工智能設計的主題上。

新思科技認為，設計低功耗芯片（以及其他芯片）最好使用AI驅動的EDA工具。數據顯示，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。對于邊緣設備，“我們使用人工智能優(yōu)化人工智能設計，可節(jié)約15%的能源和電能能耗”，尤其是邊緣設備。

結合EDA領域知識和GenAI強大技術重塑芯片設計

因無法正確處理設計復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并不完全準確，因此將其用于芯片設計仍停留在理論階段。正如新思科技的觀點：ChatGPT生成的內容準確率為85%，但芯片設計“必須100%準確”。

Advantest對未來持樂觀態(tài)度，并期待AI驅動的EDA工具發(fā)揮更大作用，幫助公司設計更復雜的測試設備，提高速度和準確性。Advantest還表示，ChatGPT 4等不斷發(fā)展的GenAI技術可以催生新一代交互式AI應用，讓開發(fā)者能夠實時作出更明智的決策。這一觀點引發(fā)了大家對當前和未來GenAI用例實用場景的交流，包括使用GitHub Copilot等人工智能助手協(xié)助開發(fā)團隊完成RTL代碼編寫、匯總、遷移和審查工作。同樣，專業(yè)聊天機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)者快速整理超大數據集并最大限度減少調試錯誤。

新思科技表示，“企業(yè)要勇于打破常規(guī)，否則必將被市場所淘汰”，并強調AI驅動的EDA工具必須在整個半導體供應鏈中持續(xù)并準確地發(fā)揮作用。他解釋說：“GenAI工具尚未全面結合EDA領域的知識和人工智能的強大技術，所以功能還不盡如人意，因此開發(fā)團隊必須了解復雜的芯片設計內容和不斷變化的人工智能領域。人工智能正在飛速發(fā)展，在此階段，會有一些GenAI‘殺手級應用’出現，但也會有應用消失。隨著GenAI日益成熟且更易于使用，它將成為芯片設計、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驅動型EDA整體解決方案，幫助各大半導體公司大幅提高了效率，并縮短了模擬設計遷移、數字設計、驗證和測試的開發(fā)周期。“客戶在過去一年利用Synopsys.ai取得了無數成就，新思科技對此感到非常激動和興奮?？蛻粢揽楷F有規(guī)模的芯片開發(fā)團隊，即可更快地完成更多任務。僅針對DSO.ai（設計空間優(yōu)化人工智能），我們就跟蹤到了250多項已完成的生產設計?！?/p>

新思科技總結道，新思科技的AI之旅才剛剛開始，用于工藝計算機輔助設計技術（TCAD）、模擬設計的快速節(jié)點遷移，以及各個制造階段所涉及的的諸多EDA工具，同樣可以從先進的人工智能技術中獲得巨大的好處。

審核編輯：彭菁