芯片開(kāi)發(fā)者的生產(chǎn)力該如何提升

2023年，電子行業(yè)取得了多項(xiàng)關(guān)鍵成果：芯片設(shè)計(jì)的創(chuàng)新范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，再創(chuàng)業(yè)界新高；不同行業(yè)對(duì)芯片的需求日趨多樣化，相應(yīng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證過(guò)程也隨之更加錯(cuò)綜復(fù)雜；Multi-Die解決方案的采用率相當(dāng)可觀，開(kāi)發(fā)者也能越來(lái)越熟練地在工作中應(yīng)用AI…

人工智能煥發(fā)創(chuàng)新活力

芯片設(shè)計(jì)持續(xù)加速邁向智能化未來(lái)。2023年，新思科技在“人工智能+芯片設(shè)計(jì)“領(lǐng)域達(dá)成多個(gè)關(guān)鍵里程碑。

2023年2月，我們屢獲殊榮的自主設(shè)計(jì)系統(tǒng)新思科技設(shè)計(jì)空間優(yōu)化AI（DSO.ai）完成了首個(gè)100次流片。?該技術(shù)幫助意法半導(dǎo)體和SK海力士等客戶加速了先進(jìn)制程的芯片開(kāi)發(fā)，大幅提高了生產(chǎn)效率，并減少了芯片尺寸方面的資源消耗。?

2023年3月，我們推出了Synopsys.ai。這是一款全棧式AI驅(qū)動(dòng)型電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）解決方案，可用于設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、測(cè)試和制造先進(jìn)的數(shù)字和模擬芯片。高通就利用AI驅(qū)動(dòng)型驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)了更快的覆蓋率收斂，多家主要芯片制造商也對(duì)此表示出了濃厚興趣，希望進(jìn)一步探究人工智能在縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間的同時(shí)大幅提高效率和芯片性能的潛力。

?隨著時(shí)間推移，我們不斷對(duì)Synopsys.ai加以改進(jìn)，推出了Fab.da。Fab.da致力于芯片小型化，以及在人才短缺的背景下提高半導(dǎo)體制造效率，同時(shí)提供PB級(jí)數(shù)據(jù)分析能力。作為一款全面的過(guò)程控制解決方案，它利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)加快先進(jìn)制程的量產(chǎn)速度并實(shí)現(xiàn)高效的大批量制造。?

要滿足高帶寬需要，還得上Multi-Die系統(tǒng)

AI技術(shù)在今年得到了廣泛應(yīng)用，相關(guān)性能需求也隨之增長(zhǎng)。為全速響應(yīng)這些不斷增長(zhǎng)的需求，Multi-Die系統(tǒng)也在與時(shí)俱進(jìn)，引入了必要的新型復(fù)雜設(shè)計(jì)。2023年3月，《麻省理工科技評(píng)論》（MITTRI）發(fā)布了一篇關(guān)于Multi-Die系統(tǒng)的報(bào)告。該報(bào)告由新思科技主導(dǎo)，對(duì)Multi-Die系統(tǒng)在半導(dǎo)體創(chuàng)新中的關(guān)鍵作用進(jìn)行了深入研究（點(diǎn)擊閱讀原文，查看報(bào)告）。

Multi-Die進(jìn)步和標(biāo)準(zhǔn)化的核心是適用于連接不同裸片的通用芯?；ミB技術(shù)（UCIe）標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用此標(biāo)準(zhǔn)可確?；ゲ僮餍浴⒏笙薅鹊販p少延遲、支持借助冗余通道進(jìn)行修復(fù)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將與高質(zhì)量芯片、IP、硬件加速和驗(yàn)證工具以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)一起，共同構(gòu)成Multi-Die系統(tǒng)演進(jìn)的基礎(chǔ)。

雖然Multi-Die系統(tǒng)具有諸多優(yōu)勢(shì)，但AI芯片仍需要新的芯片架構(gòu)，以及針對(duì)效率進(jìn)行優(yōu)化的軟件和硬件。在未來(lái)，我們期望能夠加速采用下一代工藝節(jié)點(diǎn)來(lái)大幅提高性能，用不同類型的內(nèi)存、處理器技術(shù)和軟件組件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)光電子技術(shù)和Multi-Die系統(tǒng)的結(jié)合來(lái)突破AI芯片的瓶頸。

芯片開(kāi)發(fā)者的生產(chǎn)力該如何提升?

在市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，芯片開(kāi)發(fā)者們每隔幾個(gè)月就會(huì)提高關(guān)于芯片設(shè)計(jì)可能性和質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，但隨著芯片尺寸的不斷縮小，如此高的目標(biāo)也讓下一步變得越來(lái)越難，有效運(yùn)用AI則是一個(gè)值得考慮的解決方案。AI不僅改變了芯片的設(shè)計(jì)方式，也對(duì)開(kāi)發(fā)者的工作方式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，比如幫助開(kāi)發(fā)者們提高工作效率，取得更優(yōu)異的成績(jī)。

通過(guò)AI技術(shù)，我們助力微軟和意法半導(dǎo)體的開(kāi)發(fā)者們，將生產(chǎn)效率提升3倍、功耗降低15%。

我們還與AMD合作推出采用AMD 3D V-Cache技術(shù)的第四代AMD EPYC處理器, 共同提高EDA生產(chǎn)效率。無(wú)論開(kāi)發(fā)者是為高性能計(jì)算（HPC）應(yīng)用開(kāi)發(fā)單片SoC還是Multi-Die系統(tǒng)，更快的處理速度都有助于縮短產(chǎn)品推向市場(chǎng)的時(shí)間。

ChatGPT的爆火也讓大家意識(shí)到深度學(xué)習(xí)模型正推動(dòng)計(jì)算機(jī)視覺(jué)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)視覺(jué)是自動(dòng)駕駛不可或缺的一部分，并在手機(jī)、安全系統(tǒng)和個(gè)人數(shù)字助理中也越發(fā)普及。同時(shí)，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）與Transformer開(kāi)始形成共存關(guān)系，使用深度學(xué)習(xí)可以一次性處理所有輸入數(shù)據(jù)，從而打造出更為準(zhǔn)確的視覺(jué)處理應(yīng)用。

如何用AI應(yīng)對(duì)系統(tǒng)和擴(kuò)展方面的復(fù)雜性

AI加速器對(duì)于電子商務(wù)、自動(dòng)駕駛、在線視頻游戲等領(lǐng)域的自動(dòng)化信息傳遞至關(guān)重要。如何確保數(shù)據(jù)在加速器與主機(jī)（CPU與GPU）之間能夠以超低延遲進(jìn)行傳輸，PCI Express（PCIe）高速接口是關(guān)鍵。

我們研究了如何讓每一代PCIe的帶寬都實(shí)現(xiàn)翻倍，還研究了隨著摩爾定律的放緩，AI加速器如何在數(shù)據(jù)中心和邊緣（如高價(jià)駕駛輔助、攝像頭和傳感器等智能邊緣設(shè)備）不斷發(fā)展。

我們還為解決復(fù)雜性推出了ZeBu Server 5硬件加速系統(tǒng)。這是一款支持先進(jìn)SoC電子數(shù)字孿生的硬件加速系統(tǒng)，容量是上一代的1.6倍，吞吐量和硬件加速性能是上一代的兩倍，但功耗卻不到之前的一半。

攜手合作伙伴，共筑行業(yè)未來(lái)

作為一個(gè)行業(yè)，只有團(tuán)結(jié)起來(lái)才會(huì)更加強(qiáng)大。

我們與三星晶圓代工廠的合作，通過(guò)新思科技3DIC Compiler促成了三星晶圓代工廠Multi-Die系統(tǒng)實(shí)施流程的開(kāi)發(fā)，為三星制程及I-Cube和X-Cube技術(shù)提供支持。經(jīng)過(guò)共同努力，我們協(xié)助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)利用Multi-Die系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PPA目標(biāo)，更好地應(yīng)對(duì)AI、HPC和汽車等復(fù)雜應(yīng)用挑戰(zhàn)。Multi-Die系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展十分迅速，協(xié)作對(duì)于它的普及意義重大。

我們與Ansys、是德科技和臺(tái)積公司的合作，開(kāi)發(fā)出了適用于TSMC 16 nm FinFET精簡(jiǎn)型制程技術(shù)（16FFC）的79GHz毫米波（mmWave）射頻（RF）設(shè)計(jì)參考流程。作為汽車?yán)走_(dá)等自主系統(tǒng)IC的推動(dòng)者，我們離實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛又近了一步。

我們針對(duì)臺(tái)積公司N2工藝技術(shù)的數(shù)字和定制/模擬設(shè)計(jì)流程進(jìn)行認(rèn)證，從而以更高質(zhì)量更快地交付先進(jìn)制程SoC。

針對(duì)臺(tái)積公司N5A工藝，我們推出了廣泛的車規(guī)級(jí)接口和基礎(chǔ)IP產(chǎn)品組合。

為應(yīng)對(duì)低至2納米的先進(jìn)制程上高度復(fù)雜移動(dòng)芯片設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，基于Arm 2023全面計(jì)算解決方案(TCS23)，我們?cè)谌斯ぶ悄茉鰪?qiáng)型設(shè)計(jì)方面加強(qiáng)了合作。針對(duì)該平臺(tái)的新思科技系統(tǒng)級(jí)解決方案包括：Synopsys.ai、新思科技接口和安全I(xiàn)P，以及新思科技芯片生命周期管理PVT IP。這些進(jìn)步建立在兩家公司數(shù)十年合作的基礎(chǔ)上，旨在更快為高端智能手機(jī)和虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用提供基于Arm的高性能SoC。

科技有溫度

實(shí)現(xiàn)智能化未來(lái)的目標(biāo)是我們所有行動(dòng)的基礎(chǔ)，包括我們的環(huán)境、社會(huì)和治理（ESG）戰(zhàn)略。我們連續(xù)四年獲得碳中和認(rèn)證，并捐贈(zèng)數(shù)百萬(wàn)善款。

新思科技不僅有技術(shù)，還是一家有溫度的企業(yè)。今年我們推出了重返職場(chǎng)計(jì)劃，旨在解決因照顧孩子、年邁的父母或生病的配偶而導(dǎo)致的職業(yè)生涯中斷問(wèn)題。這一計(jì)劃為那些曾在電氣、軟件、計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域積累工作經(jīng)驗(yàn)的人員提供了新的職業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)，我們還會(huì)繼續(xù)努力建設(shè)多元化的員工隊(duì)伍。

新思科技董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官Aart de Geus認(rèn)為芯片設(shè)計(jì)是一項(xiàng)具有高度創(chuàng)造性的事業(yè)。Aart曾說(shuō)：“我們就像在研究藝術(shù)品，一件改變世界的杰作”。我們始終著眼于推動(dòng)未來(lái)發(fā)展，共同努力解決各種問(wèn)題。在新思科技，我們至少有一只腳始終踏在未來(lái)。

審核編輯：湯梓紅