《明末:淵虛之羽》中的「鑿子」就像橫空出世一樣沒頭沒尾的,也不知道有什么來歷,咋就能讓人死而復(fù)生呢?
證券時報記者阮潤生
在人工智能(AI)的驅(qū)動下,EDA(電子設(shè)計自動化)行業(yè)并購潮涌。向AI靠攏,與AI相擁,成為國內(nèi)外EDA企業(yè)共同的選擇。
EDA行業(yè)最大并購案
近期,國家市場監(jiān)督管理總局對新思科技收購Ansys給予有條件批準(zhǔn),這項高達(dá)350億美元交易正式落地,成為EDA行業(yè)歷史上最大的并購案。
這項交易被新思科技寄予厚望。資料顯示,Ansys以工程仿真軟件為主營業(yè)務(wù),產(chǎn)品不僅包括與IC設(shè)計相關(guān)的軟件,也面向汽車、航空航天等領(lǐng)域的仿真模型,在仿真軟件領(lǐng)域擁有高達(dá)42%的市場份額。收購?fù)瓿珊?,新思科技潛在市場?guī)模將擴(kuò)大1.5倍,在人工智能驅(qū)動下,滿足客戶在電路與物理兩大領(lǐng)域相互融合的相關(guān)需求。
“EDA的設(shè)計流程包含了設(shè)計、仿真、驗證等環(huán)節(jié)。其中,仿真環(huán)節(jié)由于追求精度和速度,高度依賴算法,與AI具有天然的結(jié)合度,也更容易被AI賦能,提高效率?!毙竞桶雽?dǎo)體副總裁倉巍向記者表示,隨著AI大算力硬件的推動,仿真涉及的領(lǐng)域越來越寬泛。
本次交易收官后,新思科技還將拓展傳統(tǒng)EDA行業(yè)“能力半徑”,將仿真環(huán)節(jié)的能力向汽車、航天等高端制造業(yè)領(lǐng)域遷移。除了新思科技,其他EDA巨頭的收購也展現(xiàn)了類似加碼仿真、拓展非半導(dǎo)體市場動向。
2024年3月,楷登電子(Cadence)宣布12.4億美元收購BETACAESystemsInternationalAG,加速其智能系統(tǒng)設(shè)計戰(zhàn)略;2024年10月,西門子EDA宣布以106億美元收購美國工業(yè)仿真軟件廠商AltairEngineering。據(jù)介紹,Altair的仿真技術(shù)涵蓋機(jī)械、流體、電磁和熱管理等領(lǐng)域,為汽車電子系統(tǒng)提供了多維度仿真能力。
在人工智能推動下,各類終端智能系統(tǒng)復(fù)雜性提升,對產(chǎn)品設(shè)計準(zhǔn)確與高效的需求也不限于半導(dǎo)體行業(yè)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計也表明,EDA企業(yè)收購版圖已經(jīng)從半導(dǎo)體設(shè)計、PCB設(shè)計等“基本盤”,逐步向整體電子系統(tǒng)解決方案拓展,客戶群體也開始覆蓋非半導(dǎo)體客戶;同時,系統(tǒng)模擬、仿真等能力也在顯著擴(kuò)容,對系統(tǒng)化解決能力的需求日增。
從AI到AI
多位國產(chǎn)EDA廠商相關(guān)人士向記者表示,人工智能推動下,EDA系統(tǒng)解決能力的重要性在提升。
倉巍向記者表示,EDA行業(yè)以前注重設(shè)計工藝協(xié)同優(yōu)化(DTCO),側(cè)重的是軟件與制造工藝的磨合,現(xiàn)在隨著摩爾定律演進(jìn)的放緩和先進(jìn)工藝發(fā)展的外圍阻力加大,需要系統(tǒng)技術(shù)聯(lián)合優(yōu)化(STCO),從整個系統(tǒng)的角度實現(xiàn)“從芯片到封裝到整機(jī)系統(tǒng)”的協(xié)同優(yōu)化。
這一趨勢,促使EDA行業(yè)不斷使用AI提升系統(tǒng)化能力,而這種系統(tǒng)化能力的升級,又進(jìn)一步運(yùn)用在與AI密切相關(guān)的高端算力芯片等產(chǎn)業(yè)鏈重要環(huán)節(jié)。
“AI同EDA的關(guān)系是‘從AI到AI’的過程?!眰}巍向記者表示,怎樣打通整個智算系統(tǒng)中算力、存力、運(yùn)力以及功耗等多個要素之間的瓶頸,保證AI數(shù)據(jù)中心的高效大算力輸出,考驗著EDA的系統(tǒng)化能力。
合見工軟副總裁吳曉忠指出,由于智算、超算芯片的架構(gòu)日益復(fù)雜,以及先進(jìn)工藝的流片成本飆升,導(dǎo)致大規(guī)模復(fù)雜芯片的設(shè)計驗證流程加速向左移,即在芯片開發(fā)的更早期階段就介入驗證,以縮短研發(fā)周期、降低風(fēng)險、提升芯片質(zhì)量。此外,AI計算通常涉及多芯片、多節(jié)點的協(xié)同工作,數(shù)據(jù)傳輸效率直接影響整體性能,而且考慮功耗需求巨大,需要對電源管理、散熱等性能持續(xù)迭代。
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢來看,當(dāng)前EDA巨頭一邊遵循摩爾定律,研究更先進(jìn)的制程,一邊也在探索更高速的卡間互聯(lián),為AI大規(guī)模訓(xùn)練和推理提供更強(qiáng)大的算力支持。其中,HBM(高帶寬內(nèi)存)是高端算力芯片的核心配套技術(shù),需要采用先進(jìn)的3D堆疊封裝技術(shù),將多個內(nèi)存芯片垂直集成,從而提升內(nèi)存帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率。
業(yè)內(nèi)人士呼吁,國產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈要敢于嘗試新方案。此外,作為典型的應(yīng)用導(dǎo)向型企業(yè),EDA良性發(fā)展離不開下游企業(yè)在應(yīng)用過程中的反饋和建議。EDA行業(yè)擁抱AI面臨一項關(guān)鍵挑戰(zhàn),便是數(shù)據(jù)封閉問題。因為EDA廠商的數(shù)據(jù)依賴終端客戶反饋,但是廠商設(shè)計數(shù)據(jù)難以獲取,而AI工具如果缺乏足夠的素材訓(xùn)練,將影響模型的可靠性以及跨公司、跨領(lǐng)域的通用性。
AI與EDA雙向奔赴
即便面臨多重困難和挑戰(zhàn),人工智能與EDA行業(yè)已經(jīng)開啟了“雙向奔赴”,形成良性互動。一方面,EDA從芯片到系統(tǒng)提升智算行業(yè)能力;另一方面,AI也在賦能EDA行業(yè),顯著提質(zhì)增效。
“在智算時代推動下,人工智能與EDA互為催化與驅(qū)動?!眳菚灾冶硎荆瑖HEDA企業(yè)部署AI與EDA融合,主要圍繞三個方向逐步推動,分別是AI驅(qū)動的EDA工具、生成式AI大模型用于智能芯片設(shè)計,以及AI與數(shù)字孿生的創(chuàng)新架構(gòu)。
去年4月,新思科技推出“Synopsys.ai”,被稱為業(yè)界首個全棧式人工智能驅(qū)動的EDA工具套件,涵蓋芯片從架構(gòu)到設(shè)計制造環(huán)節(jié),并向汽車、飛機(jī)制造等行業(yè)的客戶拓展;Cadence提出生成式人工智能解決方案,支持人工智能大數(shù)據(jù)分析、簡化芯片設(shè)計流程、為仿真和原型設(shè)計提供協(xié)作功能、簡化PCB組件的布局布線等;西門子EDA也擁有多項AI技術(shù),應(yīng)用于良率提升、建庫、數(shù)字驗證等環(huán)節(jié)。
另一方面,國產(chǎn)EDA廠商也在積極跟進(jìn),探索和推廣人工智能在EDA多個場景應(yīng)用。
值得注意的是,EDA還可以用來“治療”芯片設(shè)計行業(yè)AI大模型的“幻覺”。據(jù)合見工軟介紹,EDA工具有著強(qiáng)大的設(shè)計分析和評估能力,可以檢查設(shè)計中的語法錯誤、功能錯誤,并可對設(shè)計做性能、功耗、面積等評估。通過大模型與EDA有機(jī)結(jié)合,構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng),就能取長補(bǔ)短,充分發(fā)揮大模型的生成和探索能力,同時利用EDA工具鏈的反饋機(jī)制,指導(dǎo)大模型不斷修正和優(yōu)化設(shè)計,從而取得比單純用大模型的開環(huán)系統(tǒng)更好的效果。
“芯片設(shè)計公司對帶有AI技術(shù)的EDA產(chǎn)品普遍非常感興趣。”吳曉忠表示,目前模型能勝任的工作主要是模塊級別的代碼生成,距離系統(tǒng)級別的自動設(shè)計還有差距,隨著模型能力的提升,以及功能的進(jìn)一步豐富,將可更好滿足這部分商業(yè)需求。
據(jù)華大九天董事長劉偉平此前預(yù)測,未來EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展將呈現(xiàn)三大趨勢。第一,全流程智能化,即設(shè)計、仿真、驗證環(huán)節(jié)實現(xiàn)AI全鏈路覆蓋,工程師從“操作者”變?yōu)椤皼Q策者”;第二,跨尺度協(xié)同,打通從系統(tǒng)級設(shè)計到芯片制造的跨尺度工具鏈,解決芯片“系統(tǒng)—設(shè)計—制造”斷層問題;第三,持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,新工藝、新材料、新方法、新應(yīng)用將持續(xù)推動EDA技術(shù)的革新。
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