在新思科技中國(guó)30周年暨2025新思科技開發(fā)者大會(huì)上,新思科技總裁兼CEO蓋思新(Sassine Ghazi)先生在主題演講中,重點(diǎn)闡述了新思科技在2025年的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型和未來發(fā)展方向。他指出2025 年是新思科技意義非凡的一年,通過完成對(duì)Ansys的收購,公司正式確立“從芯片到系統(tǒng)”工程解決方案全球領(lǐng)導(dǎo)者地位。
蓋思新先生詳細(xì)介紹了新思科技在三大關(guān)鍵領(lǐng)域的引領(lǐng)技術(shù)突破:系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、芯片設(shè)計(jì)升級(jí)與AI智能體。這些突破正在重塑從芯片到系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的范式,終極目標(biāo)是賦能全球創(chuàng)新者,大幅降低復(fù)雜創(chuàng)新的門檻與周期,從而與客戶及合作伙伴攜手,共同推動(dòng)人類社會(huì)向智能未來的堅(jiān)實(shí)邁進(jìn)。
以下為演講實(shí)錄:
各位上午好,歡迎來到新思科技中國(guó)開發(fā)者大會(huì)。
我在開發(fā)者大會(huì)上做過四次演講,這次是首次以現(xiàn)場(chǎng)形式呈現(xiàn)。所以,我十分期待能感受到大家的熱情與活力——畢竟今年對(duì)我們公司而言,無疑是具有變革意義的一年。
新思科技在中國(guó)市場(chǎng)已深耕30年。40年前,新思科技就革新了芯片設(shè)計(jì)的方式,以應(yīng)對(duì)當(dāng)時(shí)行業(yè)發(fā)展中日益增長(zhǎng)的復(fù)雜性與規(guī)模挑戰(zhàn),期間我們有諸多里程碑值得慶賀。能加入這樣一家始終以客戶成功與支持為核心、同時(shí)深耕創(chuàng)新的公司,我深感榮幸。
另一個(gè)值得分享的好消息是——我此前提到,2025年將是新思科技發(fā)展史上具有變革意義的一年。我們正致力于將新思科技打造為“從芯片到系統(tǒng)”工程解決方案領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。在接下來的演講中,我會(huì)為大家詳細(xì)解讀“從芯片到系統(tǒng)”工程解決方案的具體內(nèi)涵。
戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型:從芯片到系統(tǒng)創(chuàng)新的全面布局
各位作為新思科技的客戶,正全力投身創(chuàng)新,為市場(chǎng)推出智能系統(tǒng)與智能產(chǎn)品。為支持大家的這一轉(zhuǎn)型進(jìn)程,我們現(xiàn)有解決方案也需不斷演進(jìn)。
幾個(gè)月前,我們完成了對(duì)Ansys的收購。如今,我們正積極構(gòu)建“從芯片到系統(tǒng)”的一體化解決方案,不僅服務(wù)于半導(dǎo)體企業(yè),也為那些致力于創(chuàng)新、打造智能產(chǎn)品的系統(tǒng)公司提供支持。
在深入介紹解決方案之前,我想先簡(jiǎn)要介紹當(dāng)下的新思科技。
目前,新思科技在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)領(lǐng)域穩(wěn)居全球第一,在IP領(lǐng)域排名全球第二。其中,在接口IP與基礎(chǔ)IP細(xì)分領(lǐng)域,我們更是處于領(lǐng)先地位。同時(shí),我們?cè)?a target="_blank">仿真與分析領(lǐng)域也位列全球第一。這正是我們?yōu)樾酒c系統(tǒng)領(lǐng)域打造的三大核心解決方案。
上個(gè)財(cái)年,新思科技全球營(yíng)業(yè)收入已攀升至約90億美元,這一規(guī)模使新思科技在全球軟件企業(yè)營(yíng)收排名中位列第12位。能取得這一里程碑式的成就,離不開各位對(duì)新思科技的信任,我們對(duì)此心懷感激。此外,公司將25%的營(yíng)收投入研發(fā)。在我們行業(yè),研發(fā)與創(chuàng)新是核心驅(qū)動(dòng)力,唯有如此,我們才能攜手攻克復(fù)雜挑戰(zhàn),抓住發(fā)展機(jī)遇。
關(guān)于當(dāng)前的解決方案,無論是EDA領(lǐng)域的一體化融合解決方案、IP領(lǐng)域的市場(chǎng)變革趨勢(shì),還是仿真與分析領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用,我都會(huì)為大家講解相關(guān)解決方案及整合思路。
或許大家會(huì)問,我們?yōu)楹我苿?dòng)這一轉(zhuǎn)型?為何要著力打造“從芯片到系統(tǒng)”的解決方案?
若大家思考當(dāng)下的產(chǎn)品形態(tài),以及未來3年、5年乃至10年的發(fā)展方向便會(huì)發(fā)現(xiàn),未來我們接觸的大多數(shù)產(chǎn)品都將是人工智能驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品(即我們所說的“智能系統(tǒng)”)。隨著智能系統(tǒng)的普及,從芯片層面到應(yīng)用或系統(tǒng)層面的全鏈路優(yōu)化,將變得至關(guān)重要。
關(guān)于這一趨勢(shì)的具體體現(xiàn),有諸多案例可分享。在此,我以一款機(jī)器人為例,它具備視覺感知、物體識(shí)別能力,能通過自然語言與用戶交互,還可自主學(xué)習(xí)并執(zhí)行操作。
這款機(jī)器人能識(shí)別不同物體,判斷哪些應(yīng)放入冰箱、哪些無需放入,并且能在使用過程中持續(xù)學(xué)習(xí)??此坪?jiǎn)單的功能,從工程設(shè)計(jì)角度來看,實(shí)則極具挑戰(zhàn)。
更重要的是,如何在控制成本的同時(shí),加快產(chǎn)品上市速度,以實(shí)現(xiàn)這樣的創(chuàng)新目標(biāo)?
正如我所說,人工智能驅(qū)動(dòng)的智能系統(tǒng)案例還有很多,例如智能汽車、搭載邊緣人工智能(Edge AI)的智能手機(jī),以及能自主完成手術(shù)的醫(yī)療設(shè)備等。
然而,這些機(jī)遇背后,是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中急劇增加的工程復(fù)雜度。一方面,技術(shù)復(fù)雜度不斷疊加;另一方面,產(chǎn)品交付速度的要求也達(dá)到了行業(yè)前所未有的高度。
對(duì)于長(zhǎng)期深耕行業(yè)、關(guān)注摩爾定律的各位而言,半導(dǎo)體行業(yè)向來以“快節(jié)奏”著稱:過去,每18至24個(gè)月就會(huì)基于新的技術(shù)節(jié)點(diǎn)推出新一代芯片。而如今,為高效抓住發(fā)展機(jī)遇,行業(yè)對(duì)芯片優(yōu)化與定制的周期要求已大幅縮短。
因此,傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法必須革新。這正是我們所說的:如何重新設(shè)計(jì)傳統(tǒng)工程方法,以實(shí)現(xiàn)“從芯片到系統(tǒng)”的產(chǎn)品研發(fā)。
重構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì):構(gòu)建數(shù)字孿生,實(shí)現(xiàn)跨物理域協(xié)同創(chuàng)新
接下來,我的演講將圍繞三個(gè)部分展開:第一,如何為智能系統(tǒng)重構(gòu)工程設(shè)計(jì)體系?我們將從系統(tǒng)層面切入,隨后探討芯片層面的工程重構(gòu),以及如何在全技術(shù)棧中運(yùn)用人工智能,提升終端產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)的效率與效果。
要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),必須“結(jié)合場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)”。以芯片設(shè)計(jì)為例,當(dāng)前行業(yè)(尤其是數(shù)據(jù)中心及其他應(yīng)用領(lǐng)域)正呈現(xiàn)出顯著趨勢(shì),針對(duì)特定工作負(fù)載定制芯片成為重點(diǎn)方向。
而要實(shí)現(xiàn)芯片與特定工作負(fù)載的匹配,就必須掌握軟件層面的知識(shí),這一點(diǎn)至關(guān)重要。否則,產(chǎn)品不僅會(huì)延遲上市,成本也會(huì)大幅增加。
Ansys的優(yōu)勢(shì)在于提供系統(tǒng)層面的產(chǎn)品定義能力,而新思科技則擅長(zhǎng)結(jié)合軟件與人工智能場(chǎng)景進(jìn)行芯片設(shè)計(jì),雙方的協(xié)同將為行業(yè)帶來全新價(jià)值。
接下來,我將通過一個(gè)案例,具體說明跨領(lǐng)域優(yōu)化的復(fù)雜性。以自動(dòng)駕駛汽車為例,其最高層面的定義始于車輛所需的智能水平,核心即人工智能模型。這一層面是用戶(或乘客)與車輛交互的關(guān)鍵:無論是規(guī)劃從A點(diǎn)到B點(diǎn)的路線,還是讓車輛識(shí)別物體(區(qū)分路邊的樹木與行人)并判斷應(yīng)發(fā)出何種警報(bào)、采取何種操作,都需在系統(tǒng)的智能需求層面進(jìn)行定義。
要將這些智能需求落地,需要海量軟件提供全層級(jí)的控制與執(zhí)行能力,例如車輛電池續(xù)航管理、各類操作控制等,都依賴軟件實(shí)現(xiàn)。
再往下便是芯片研發(fā)環(huán)節(jié),芯片需處理人工智能與軟件層面設(shè)定的所有任務(wù),但這僅僅是汽車的電子部分。
隨后是電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì):需要通過印制電路板(PCB)等部件,連接電機(jī)、電池等硬件,這是當(dāng)前工程師需攻克的又一領(lǐng)域。
當(dāng)汽車運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子等部件會(huì)產(chǎn)生熱量,因此必須進(jìn)行熱管理;同時(shí),還需考慮機(jī)械設(shè)計(jì),例如選擇何種材料,以及如何優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)以提升燃油效率(傳統(tǒng)燃油車)或續(xù)航里程(新能源車)。
由此可見,即便是一輛自動(dòng)駕駛汽車,其跨領(lǐng)域工程優(yōu)化的復(fù)雜度也極高,涵蓋電子、電氣、熱學(xué)、機(jī)械、流體等多個(gè)領(lǐng)域。
眾所周知,當(dāng)前行業(yè)最大的挑戰(zhàn)在于:如何設(shè)計(jì)這樣的系統(tǒng)?如何構(gòu)建必要的數(shù)字孿生模型?唯有解決這些問題,才能以最短時(shí)間、最低成本完成汽車研發(fā)。
因此,要在該市場(chǎng)中保持競(jìng)爭(zhēng)力,跨領(lǐng)域設(shè)計(jì)至關(guān)重要。而這一邏輯,不僅適用于自動(dòng)駕駛汽車,也適用于我此前提到的機(jī)器人,以及未來3至5年內(nèi)將廣泛普及的眾多應(yīng)用場(chǎng)景。
談及跨領(lǐng)域設(shè)計(jì),就必須考慮模型的精度,針對(duì)每個(gè)領(lǐng)域,都需構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)字孿生模型,以便系統(tǒng)工程師全面把握產(chǎn)品形態(tài),明確優(yōu)化方向。
如今,我們與客戶交流時(shí)發(fā)現(xiàn),大家面臨的核心挑戰(zhàn)之一是:在每個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)中,都需預(yù)留大量冗余,而這些冗余往往會(huì)增加研發(fā)時(shí)間與成本。
基于此,新思科技的愿景是構(gòu)建“數(shù)字孿生架構(gòu)”,將芯片虛擬化技術(shù)融入其中。這樣,當(dāng)系統(tǒng)工程師研究車輛動(dòng)力學(xué)或其他物理世界相關(guān)特性時(shí),也能在系統(tǒng)層面完成相應(yīng)建模。
不妨試想,當(dāng)前設(shè)計(jì)一個(gè)不涉及物理世界的大語言模型(LLM),已需應(yīng)對(duì)構(gòu)建高精度前沿模型的復(fù)雜挑戰(zhàn),確保用戶提問后能獲得可靠回答。
而若要讓此類模型應(yīng)用于物理世界,就必須考慮物理世界的動(dòng)態(tài)特性。
實(shí)踐路徑:跨領(lǐng)域優(yōu)化與數(shù)字孿生
在此,我想分享一個(gè)新思科技與汽車行業(yè)合作伙伴聯(lián)合打造的演示案例:我們通過自主研發(fā)的Virtualizer產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)芯片虛擬化,并與提供物理世界(車輛行駛環(huán)境)模型的IPG公司合作,構(gòu)建了完整的虛擬仿真模型,可實(shí)時(shí)模擬車輛在物理世界中的運(yùn)行狀態(tài)。這意味著,在芯片完成流片與制造前,工程師就能通過虛擬模型了解芯片性能,提前啟動(dòng)軟件開發(fā)與人工智能模型研發(fā),無需等待實(shí)體芯片落地。
這只是一個(gè)簡(jiǎn)單案例。當(dāng)我們談及設(shè)備在物理世界中的應(yīng)用時(shí),必須考慮結(jié)構(gòu)、機(jī)械等多方面因素。而在這些領(lǐng)域,Ansys的技術(shù)將發(fā)揮關(guān)鍵作用。其結(jié)構(gòu)解決方案能精準(zhǔn)呈現(xiàn)機(jī)械物理特性,并提供建模與仿真能力。
Ansys的多款產(chǎn)品已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),例如Ansys Mechanical與LS-DYNA。在此,我以LS-DYNA為例:它可用于模擬碰撞測(cè)試,無需進(jìn)行實(shí)體碰撞實(shí)驗(yàn),只需通過傳感器數(shù)據(jù)就能分析機(jī)械沖擊對(duì)所選材料的影響。
如今,通過建模與仿真,也就是即數(shù)字孿生技術(shù),這類測(cè)試已能以更高效的方式完成。將這些技術(shù)整合后,還需考慮多物理場(chǎng)因素。再以流體動(dòng)力學(xué)為例:調(diào)整汽車車身曲線設(shè)計(jì),會(huì)如何影響空氣動(dòng)力學(xué)特性?進(jìn)而如何改變續(xù)航里程或燃油消耗?
這些正是Ansys通過物理建模與仿真技術(shù)所能解決的問題。此外,對(duì)于物理設(shè)備在實(shí)際使用中的完整性、維護(hù)需求等,也可通過前期建模提前規(guī)劃。因此,在系統(tǒng)層面進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),必須重構(gòu)工程體系,以應(yīng)對(duì)跨領(lǐng)域的復(fù)雜挑戰(zhàn)。
我相信,在座各位大多是半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)師。接下來,我將深入探討芯片設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì),以及其自身所需的工程重構(gòu)。
革新芯片設(shè)計(jì):融合AI與多物理場(chǎng),驅(qū)動(dòng)PPA極限
大約10年前,新思科技就革新了芯片設(shè)計(jì)的快速收斂方法,推出了Fusion設(shè)計(jì)平臺(tái)。該平臺(tái)的核心目標(biāo)是:在設(shè)計(jì)階段減少簽核前的迭代次數(shù);將簽核技術(shù)提前融入設(shè)計(jì)流程,確保在綜合時(shí)序分析、提取等環(huán)節(jié)就能構(gòu)建一致的設(shè)計(jì)體系,后續(xù)經(jīng)過布局布線,最終順利完成簽核。
如今,新思科技在該解決方案領(lǐng)域已確立絕對(duì)領(lǐng)先地位,F(xiàn)usion設(shè)計(jì)平臺(tái)通過高度融合的方式,整合了設(shè)計(jì)流程的各個(gè)環(huán)節(jié)。大家現(xiàn)在看到的,正是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)高效芯片設(shè)計(jì)所必需的流程。
在此基礎(chǔ)上,若融入人工智能技術(shù),又將如何?我們可在設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)用人工智能,以更快速度實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的功耗、性能與面積(PPA)指標(biāo)。核心目標(biāo)始終是:應(yīng)對(duì)復(fù)雜度挑戰(zhàn),構(gòu)建收斂、可預(yù)測(cè)的設(shè)計(jì)流程。
與汽車、機(jī)器人設(shè)計(jì)類似,芯片設(shè)計(jì)也需應(yīng)對(duì)機(jī)械相關(guān)問題。如今,芯片上集成的器件和晶體管數(shù)量越來越多,而尺寸卻不斷縮小,這就導(dǎo)致熱管理問題日益突出,如何為芯片散熱?將芯片封裝后,在實(shí)際運(yùn)行過程中,是否會(huì)因性能需求或軟件負(fù)載而出現(xiàn)翹曲、開裂等機(jī)械問題?
這些挑戰(zhàn)與系統(tǒng)層面的問題極為相似,芯片設(shè)計(jì)不僅是電子工程問題,還需結(jié)合物理場(chǎng)分析。
而解決這些問題的關(guān)鍵在于:如何將Ansys的技術(shù)(如同我們?cè)跁r(shí)序、功耗、提取領(lǐng)域所做的那樣)提前融入芯片設(shè)計(jì)階段?如何在設(shè)計(jì)初期就考慮熱管理、機(jī)械應(yīng)力等物理場(chǎng)因素?最終目標(biāo)仍是減少迭代次數(shù),提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。
以下是Ansys在多物理場(chǎng)領(lǐng)域的部分解決方案,已廣泛應(yīng)用于芯片設(shè)計(jì)階段。例如,大家熟知的RedHawk,已成為行業(yè)內(nèi)分析電壓降(IR drop)的標(biāo)準(zhǔn)工具。
此外,如何考慮電磁效應(yīng),如何在電壓降分析中兼顧電遷移問題,以及信號(hào)完整性(SI)、電源完整性(PI)等?當(dāng)前,這些分析大多在設(shè)計(jì)后期進(jìn)行,導(dǎo)致工程師需在設(shè)計(jì)中預(yù)留大量冗余。而理想的流程是:在設(shè)計(jì)初期就融入這些分析,避免后期因優(yōu)化需求而延長(zhǎng)迭代周期。
這正是新思科技當(dāng)前的創(chuàng)新方向——我們持續(xù)投入研發(fā),致力于在芯片設(shè)計(jì)流程中融入物理場(chǎng)分析能力,讓工程師在設(shè)計(jì)階段就能應(yīng)對(duì)熱管理、機(jī)械應(yīng)力等挑戰(zhàn)。
在加速芯片研發(fā)的過程中,IP也扮演著關(guān)鍵角色。如今,針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景, IP領(lǐng)域已形成眾多標(biāo)準(zhǔn)。無論是消費(fèi)類系統(tǒng)級(jí)芯片(SOC)、移動(dòng)設(shè)備、汽車電子還是數(shù)據(jù)中心,在IP設(shè)計(jì)中都需滿足高效、高帶寬的接口需求,并確保及時(shí)交付。
新思科技在各應(yīng)用領(lǐng)域、各代工廠的接口IP領(lǐng)域均處于領(lǐng)先地位,這為客戶提供了更多選擇,助力大家在最短時(shí)間內(nèi)打造具有競(jìng)爭(zhēng)力的芯片。同時(shí),我們的安全I(xiàn)P與基礎(chǔ)IP也能深度融入SOC設(shè)計(jì)流程。
當(dāng)前,隨著SOC復(fù)雜度不斷提升,客戶向我們提出了新的需求:能否不再僅提供單一接口標(biāo)準(zhǔn)IP,而是整合相關(guān)IP,提供完整的子系統(tǒng)解決方案?
基于此,我們已與多家客戶展開合作,推出子系統(tǒng)服務(wù):整合各類IP,添加邏輯與測(cè)試結(jié)構(gòu),承擔(dān)基礎(chǔ)研發(fā)工作,讓客戶能專注于核心差異化IP的開發(fā)。
這正是市場(chǎng)的發(fā)展方向,也是行業(yè)創(chuàng)新與需求的集中體現(xiàn)。
從芯片到系統(tǒng),AI智能體工程師重構(gòu)工程創(chuàng)新范式
談及人工智能,許多人認(rèn)為它是未來的技術(shù)趨勢(shì)。但我想強(qiáng)調(diào)的是:如今,芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域已有多款成熟的人工智能產(chǎn)品投入應(yīng)用,客戶通過這些工具,能有效降低復(fù)雜度,實(shí)現(xiàn)更優(yōu)設(shè)計(jì)效果。
新思科技早在2017年就啟動(dòng)了“人工智能驅(qū)動(dòng)EDA”的研發(fā)投入??梢宰院赖卣f,我們是“人工智能賦能芯片設(shè)計(jì)”領(lǐng)域的開拓者。
2017年前后,我們開始思考:哪些前沿技術(shù)可應(yīng)用于EDA與芯片設(shè)計(jì),以在保證功耗、性能、面積(PPA)指標(biāo)的同時(shí),大幅縮短研發(fā)周期?
基于這一目標(biāo),我們推出了首款產(chǎn)品:DSO.ai。我們選擇從設(shè)計(jì)流程中最復(fù)雜的布局布線環(huán)節(jié)入手:在布局布線階段,需設(shè)置大量參數(shù)以運(yùn)行Fusion Compiler,最終實(shí)現(xiàn)最優(yōu)PPA,而參數(shù)組合的復(fù)雜度極高。
我們最初采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù),于2017年啟動(dòng)相關(guān)研發(fā),并在2020年推出首款產(chǎn)品DSO. .ai,這款基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的工具可與Fusion Compiler無縫協(xié)作。
此后,我們將該技術(shù)逐步拓展至芯片設(shè)計(jì)的其他環(huán)節(jié),通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)全流程優(yōu)化。例如,我們將其應(yīng)用于驗(yàn)證環(huán)節(jié),推出VSO.ai,應(yīng)用于時(shí)序分析環(huán)節(jié),推出了TSO. Ai,在物理分析環(huán)節(jié)推出了ASO.ai,以及3DIC設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的3DSO.ai 。所有這些工具均采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù),確保輸出結(jié)果可靠,可直接用于芯片流片。
除了在各產(chǎn)品中嵌入強(qiáng)化學(xué)習(xí)功能,我們還整合了設(shè)計(jì)、驗(yàn)證與制造環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)分析能力。這樣,從綜合到硅后優(yōu)化的全流程,都能通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)持續(xù)優(yōu)化。以下是DSO.ai、VSO.ai、TSO.ai與ASO.ai的部分應(yīng)用成果。不難發(fā)現(xiàn),這些工具在功耗、性能、面積(PPA)指標(biāo)上的表現(xiàn),均顯著優(yōu)于人工優(yōu)化結(jié)果。
因此,正如我開篇所言,若大家尚未嘗試在芯片設(shè)計(jì)中運(yùn)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)或人工智能技術(shù),我強(qiáng)烈建議開發(fā)者多多了解,這些技術(shù)已進(jìn)入量產(chǎn)應(yīng)用階段,其效果正如大家所見,十分出色。
以上是我們?cè)趶?qiáng)化學(xué)習(xí)領(lǐng)域的探索歷程。而大約3年前,市場(chǎng)上出現(xiàn)了一項(xiàng)極具影響力的技術(shù),ChatGPT。這類前沿模型支持自然語言交互,不僅能幫助用戶快速獲取洞見,還能加速初級(jí)工程師的成長(zhǎng)。
基于此,新思科技結(jié)合客戶需求,選擇合適的前沿模型,融入自身技術(shù)知識(shí)并進(jìn)行訓(xùn)練,最終打造出能與用戶高效交互的工具。無論是在工作流程中查詢結(jié)果,還是生成TCL腳本等各類代碼,用戶都能通過自然語言快速實(shí)現(xiàn)。例如,資深開發(fā)者完成一次設(shè)計(jì)運(yùn)行后,可通過該工具查詢:基于當(dāng)前設(shè)置,是否已實(shí)現(xiàn)最優(yōu)PPA?工具還會(huì)提供優(yōu)化建議。
不難想象,這一技術(shù)將為應(yīng)對(duì)當(dāng)前復(fù)雜的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)帶來革命性變化。
在開發(fā)過程中,我們將這款“輔助工具”(Copilot)分為兩個(gè)階段:第一階段是“知識(shí)輔助型”,第二階段是“創(chuàng)意生成型”。
在“知識(shí)輔助型”階段,我們的所有產(chǎn)品現(xiàn)已支持通過大語言模型(LLM)進(jìn)行交互。而在“創(chuàng)意生成型”階段,我們正處于初期探索,用戶可提供設(shè)計(jì)規(guī)范,要求模型(或輔助工具)自動(dòng)生成RTL代碼;若已有RTL代碼,也可讓工具自動(dòng)生成文檔或測(cè)試平臺(tái)(Testbench)——這將大幅提升設(shè)計(jì)流程的效率。
以下是“知識(shí)輔助”與“創(chuàng)意生成”兩個(gè)階段在提升設(shè)計(jì)效率方面的部分案例與數(shù)據(jù)。
在“輔助工具”(Copilot)的基礎(chǔ)上,行業(yè)正迎來一個(gè)更令人興奮的方向:智能體(Agents)。
我們能否將這一概念應(yīng)用于芯片設(shè)計(jì)流程?例如,在設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié),能否將任務(wù)委派給智能體完成?我們將這類智能體稱為“AI智能體工程師”(Agent Engineers)。
接下來,我將介紹如何利用“AI智能體工程師”作為輔助工具,實(shí)現(xiàn)更優(yōu)設(shè)計(jì)效果。
可以將其理解為一條技術(shù)路線圖:首先,需構(gòu)建精準(zhǔn)、全面的知識(shí)庫(這是基礎(chǔ)階段);隨后,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)從“輔助工具”(Copilot)到“自動(dòng)駕駛”(Autopilot)的跨越,讓人工智能從“助手”升級(jí)為“執(zhí)行者”,用戶只需下達(dá)任務(wù)指令,智能體即可自主完成。
第一步,如前所述,是“知識(shí)輔助”階段:通過大語言模型整合知識(shí),支持用戶交互;用戶可直接對(duì)接知識(shí)庫,獲取所需信息。
第二步,能否實(shí)現(xiàn)“自主學(xué)習(xí)與執(zhí)行”?例如,構(gòu)建任務(wù)專用智能體,用戶可向其分配特定任務(wù)并由其自主完成。舉例來說,若出現(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC)違規(guī),或RTL代碼存在錯(cuò)誤、需解決代碼靜態(tài)檢查(Linting)問題,能否基于知識(shí)庫向智能體下達(dá)明確任務(wù),讓其自主采取行動(dòng)并輸出結(jié)果?
我們將這類智能體稱為“行動(dòng)型智能體”(Acting Agent)或“任務(wù)專用智能體”(Task-Specific Agent)。進(jìn)一步思考:針對(duì)DRC錯(cuò)誤或時(shí)序違規(guī),當(dāng)智能體識(shí)別問題后,能否與其他任務(wù)智能體協(xié)作,例如自動(dòng)回溯設(shè)計(jì)設(shè)置與腳本,分析“若采取A、B、C三項(xiàng)措施,能否解決多個(gè)違規(guī)問題”?
第三步,是“規(guī)劃型智能體”:能否讓多個(gè)智能體通過自適應(yīng)學(xué)習(xí)與推理協(xié)作,共同達(dá)成設(shè)計(jì)目標(biāo)?
最終階段便是“自動(dòng)駕駛”(Autopilot):這是”AI智能體工程師”的終極應(yīng)用愿景,人類工程師只需設(shè)定設(shè)計(jì)規(guī)范與需求,智能體即可自主協(xié)同、規(guī)劃,最終輸出子系統(tǒng)級(jí)、模塊級(jí)或芯片級(jí)的設(shè)計(jì)成果。
為方便用戶理解,我們借鑒了自動(dòng)駕駛汽車的分級(jí)體系。大家或許記得,約10年前,行業(yè)提出了自動(dòng)駕駛L1至L5級(jí)別的劃分標(biāo)準(zhǔn)——通過不同級(jí)別,逐步實(shí)現(xiàn)從輔助駕駛到完全自動(dòng)駕駛的跨越。
在”AI智能體工程師”領(lǐng)域,我們也可參考這一邏輯:L1級(jí)為“知識(shí)輔助”;L2級(jí)為“行動(dòng)型智能體”(可自主完成特定任務(wù));L3級(jí)為“多智能體協(xié)同規(guī)劃”;最終達(dá)到L5級(jí)“完全自主”,整個(gè)過程將依托推理與自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)逐步推進(jìn)。
如今,相關(guān)技術(shù)已具備落地基礎(chǔ)。例如,我開篇提到的機(jī)器人案例,其模型已能實(shí)現(xiàn)推理、自適應(yīng)調(diào)整與自主執(zhí)行操作。
在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域,我們今日可明確宣布:新思科技的”AI智能體工程師”已達(dá)到L2級(jí)水平,能自主完成特定任務(wù);同時(shí),在“多智能體協(xié)同規(guī)劃”(L3級(jí))領(lǐng)域,我們已進(jìn)入初期探索,可實(shí)現(xiàn)多個(gè)任務(wù)智能體的協(xié)同,以達(dá)成設(shè)計(jì)目標(biāo)。
這是一個(gè)長(zhǎng)期歷程,無法一蹴而就。但目前,我們已能為客戶提供L1級(jí)(知識(shí)輔助)與L2級(jí)(特定任務(wù)執(zhí)行)的服務(wù);在L3級(jí)(多智能體協(xié)同)領(lǐng)域,也已啟動(dòng)早期部署與客戶合作。
布局技術(shù)前沿:驅(qū)動(dòng)工作流程、引擎與算力的根本性變革
這無疑是一個(gè)令人振奮的機(jī)遇。究其原因,在于當(dāng)前芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜度正急劇提升,在座各位大多面臨這樣的挑戰(zhàn):不再是設(shè)計(jì)通用芯片并推向多個(gè)市場(chǎng),而是需針對(duì)特定工作負(fù)載定制芯片。這意味著,在工程師數(shù)量不變的情況下,大家需提升5倍、10倍甚至100倍的效率。
正因如此,我們對(duì)”AI智能體工程師”推動(dòng)芯片設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)化的前景充滿信心。更重要的是,”AI智能體工程師”的應(yīng)用范圍不僅限于芯片設(shè)計(jì),還可覆蓋所有工程領(lǐng)域。
此前我提到的跨領(lǐng)域協(xié)同優(yōu)化(機(jī)械、流體、結(jié)構(gòu)分析、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)等),未來均可通過智能體實(shí)現(xiàn)。屆時(shí),在系統(tǒng)層面,工程師將能更高效地把握優(yōu)化機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)效果。
最后,我想對(duì)本次演講進(jìn)行總結(jié)。若從新思科技的技術(shù)創(chuàng)新與投入角度來看,可將未來機(jī)遇分為三個(gè)方向:
第一個(gè)方向是“工作流程革新”。當(dāng)我們開始探討”AI智能體工程師”時(shí),芯片設(shè)計(jì)流程的變革便已提上日程。正如葛群所提到的,40年前,綜合技術(shù)(Synthesis)改變了芯片設(shè)計(jì)方式;此后,行業(yè)雖不斷創(chuàng)新,但工作流程的核心邏輯始終未變。
即便我們通過Fusion平臺(tái)整合了設(shè)計(jì)流程的多個(gè)環(huán)節(jié),減少了迭代次數(shù),工作流程本身仍未突破傳統(tǒng)框架,從設(shè)計(jì)規(guī)范到RTL代碼編寫,再到綜合、布局布線等,步驟始終固定。
而”AI智能體工程師”將徹底改變這一現(xiàn)狀。具體會(huì)如何改變?目前我們尚無法完全預(yù)見,但可以確定的是:一旦“任務(wù)智能體”投入應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)協(xié)同規(guī)劃,人類工程師的角色將發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變,工作流程也將隨之革新。
第二個(gè)方向是“核心引擎升級(jí)”。這里的“引擎”,可理解為各類求解器(Solver)。無論是多物理場(chǎng)分析(流體動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、熱學(xué)等),還是芯片設(shè)計(jì)中的時(shí)序、功耗、提取分析,其背后的求解器都經(jīng)過了數(shù)十年的技術(shù)積累,具備極高的精度與可靠性。
新思科技將持續(xù)加大在“引擎”層面的投入,因?yàn)槲磥淼摹盇I智能體工程師”不僅將在產(chǎn)品層面發(fā)揮作用,還將深入到引擎與求解器層面,以實(shí)現(xiàn)對(duì)物理場(chǎng)、時(shí)序、功耗等設(shè)計(jì)要素的精準(zhǔn)控制,達(dá)成最優(yōu)設(shè)計(jì)效果。
而這也正是數(shù)字孿生技術(shù)在跨領(lǐng)域設(shè)計(jì)與系統(tǒng)優(yōu)化中不可或缺的原因,通過減少設(shè)計(jì)冗余,實(shí)現(xiàn)更高效的優(yōu)化。
第三個(gè)方向是“計(jì)算效率提升”。當(dāng)前,我們所處的時(shí)代對(duì)計(jì)算能力的需求極高,部分設(shè)計(jì)任務(wù)的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)天,有時(shí)點(diǎn)擊“執(zhí)行”按鈕后,需等待一周才能獲得結(jié)果。如何通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)、人工智能技術(shù)及計(jì)算架構(gòu)革新,縮短結(jié)果交付時(shí)間?
目前,我們的所有產(chǎn)品均支持在CPU上運(yùn)行(包括x86、ARM架構(gòu),部分產(chǎn)品還可根據(jù)客戶特定需求定制);同時(shí),我們已實(shí)現(xiàn)GPU加速,部分場(chǎng)景下效率可提升10倍、15倍甚至20倍。
以Prime Sim為例,作為一款高精度快速SPICE仿真工具,它在保證仿真精度不妥協(xié)的前提下,能大幅縮短結(jié)果交付時(shí)間。對(duì)比CPU與GPU運(yùn)行效果,其效率可提升10至12倍。
下一步,我們將探索AI加速器的應(yīng)用,目前已與部分客戶展開合作,針對(duì)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、資源消耗大的產(chǎn)品,通過定制化計(jì)算架構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化效率。
未來,我們還將啟動(dòng)量子計(jì)算領(lǐng)域的早期研發(fā),探索其在特定任務(wù)加速中的應(yīng)用潛力。
攜手同行:以信任為基,共筑智能未來
新思科技的使命是“賦能創(chuàng)新者,推動(dòng)人類進(jìn)步”,我們始終以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度踐行這一使命。歸根結(jié)底,我們的核心目標(biāo)是為大家提供先進(jìn)技術(shù),助力更多開發(fā)者實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,而這一切,都離不開大家對(duì)新思科技的信任。
因此,在演講即將結(jié)束之際,我想再次感謝大家的信任與支持,更感謝我們之間的緊密合作。正是這份合作,讓我們能夠攜手突破極限,引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展步伐,共同推動(dòng)萬物智能未來的實(shí)現(xiàn)。
謝謝大家!
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原文標(biāo)題:從芯片到系統(tǒng),重構(gòu)工程創(chuàng)新 | 新思科技中國(guó)30周年暨2025新思科技開發(fā)者大會(huì)回顧
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