今天,我们前所未有地仰赖硬核科技的力量,为未来发展提供“加速度”。芯片技术作为创新的驱动原力之一,持续发掘着各行各业的潜能,而不同领域的技术融合也深刻影响着半导体行业的未来格局。
2023新思科技开发者大会的高峰对话环节中,知名科技科普博主石侃博士作为主持人,与台积公司(中国)副总经理陈平博士,芯擎科技创始人、董事兼CEO汪凯博士,新思科技全球技术创新与战略合作副总裁王秉达,新思科技全球副总裁王小楠博士围绕AI与大模型等新兴技术带来的机遇与挑战,及产业生态合作等话题展开深入探讨。
AI与大模型——多元化落地场景
AI和大模型的兴起催生多元化的落地场景,为自动驾驶带来极大助益,也带来挑战。与此同时变大的模型和增多的参数对EDA工具提出更高要求,EDA+AI将是开发者需要特别关注的发展赛道。
老石:人工智能是备受瞩目的科技领域之一,其中热点之一是大模型在芯片开发中的应用和落地。汽车领域目前对于中国来说是一个非常关键的机遇。汽车芯片研发厂商如何看待大模型在汽车芯片的落地和应用情况?
芯擎科技创始人、董事兼CEO汪凯博士在2023新思科技开发者大会高峰对话环节发表专业洞见
汪凯:大模型对于汽车也是一个新的尝试。自动驾驶一般都是以预定好的编程、规则执行,不可避免会碰到一些疑难杂症。当碰到尤其是长尾数据和特殊的环境下的问题时,难以得到妥善解决。大模型是通过人类的思维方法来做包括推断、解释、注释、记忆等,用人类的思维方式来解决自动驾驶当中的一些问题。大模型对自动驾驶将有很大帮助,但也会伴随一些挑战,比如大模型对于算力的要求非常高,所以在汽车领域大模型要想真正落地会有非常大的计算能耗。另外,数据的量和质量、可靠性、可追溯性和合规性都至关重要。
王秉达:新思科技非常重视汽车领域,因为汽车拥有最典型的“垂直整合(vertical integrate)”模式——从芯片到系统、软件,在汽车上能够完全呈现。我们未来在汽车领域将会有更多举措来推动智能汽车、未来汽车的发展。
老石:除了汽车和自动驾驶之外,我们知道人工智能方面对于EDA工具的研发其实也有着很多的帮助。人工智能对于EDA工具有哪些重要的作用和机会?
王小楠:模型变大、参数变多,这意味着不同计算单元之间需要的带宽和互通互联需求都在变高,这对芯片设计和EDA工具都提出了更高的需求,这是给开发者的挑战同时也是新的机遇。在未来,EDA+AI将是开发者需要特别关注的发展赛道。在大模型方面,后面我们也会看到边缘 (edge) 端大模型会有一些落地的应用的场景,这也会给开发者创造更多机会,为做不同应用领域的开发者创造更多创新的空间。
老石:对于芯片工艺来说,AI或者大模型会带来哪些机遇和挑战?
陈平:大模型催生的大算力需求对工艺来说其实是一个极大的推动。既需要保持传统的器件微缩进度,还要结合先进的3D工艺,并与设计端、系统端协同优化,才能得以解决。生成式AI的发展加速了整个开发流程,对我们来说这种发展是更大的压力,也是更大的动力。
新技术带来的能效问题——低碳化
大模型对算力的高要求催生了高能耗趋势。要想得到优异的功耗和算力,先进工艺必不可少。在这之中,EDA在整个过程中都在持续赋能低碳化。
老石:前面也提到了一个大家都关注的问题——低碳化。芯片行业如何能够更好的提升低碳化的进程?
汪凯:低碳首先有着对功率、功耗的高要求。从芯片设计角度来讲,要想得到优异的功耗和算力,先进工艺必不可少。更好的EDA、制造,生产出更有效、更先进的芯片是在保证算力的情况下,降低功耗的最佳方式。另外,如何从端、云、边一体,降低整体的功耗,尤其是从汽车的角度来说尤为重要。
老石:工艺对于能耗的提升是至关重要的,先进工艺、先进封装对于功耗或者是低碳来说具体有哪些方法和例子?
台积公司(中国)副总经理陈平博士在2023新思科技开发者大会高峰对话环节发表专业洞见
陈平:先进工艺的定义就是功耗(PPA)的演进。传统的摩尔定律是讲晶体管密度的,而事实上最近我们讨论摩尔定律的时候,更强调的是能效比的改进。先进工艺的引入和发展,对能效比的关注必不可少。另外,现在3D封装也是我们先进工艺的一部分,是保持能效比改进速度的关键之一。设备优化加3D整合,配合设计端、系统端的优化,我们才能够实现芯片和系统低能耗的可能性。
老石:从EDA的角度来说,如何能够让芯片设计变得更高效、更低碳?
王小楠:实现低碳目标最重要的就是增加生产效率。在芯片设计角度来看主要有两个方面,首先,芯片设计本身消耗的计算量就非常大,所以提高生产效率,就可能有效压缩芯片设计时间和能耗。新思科技致力于做出更低功耗、更高的效率的芯片设计工具,这样才能够帮助芯片设计的更加高效,改善上市时间。比如我们现在的全栈式AI解决方案Synopsys.ai,就可以改善整个PPA,其中很重要的一方面是芯片的低功耗。从EDA的角度来讲,我们在整个过程中都在持续赋能低碳化。
王秉达:我们最近推出了一个新的AI驱动的技术叫做芯片复刻(Silicon Remastering)。回顾此前的芯片短缺问题,根据资料显示,全世界的晶圆生产其实在某些工艺节点上其实是有8%-10%的过剩。为了解决这个问题,我们研发了一套工具,由AI驱动,让不同节点上的设计能够很快速地产生,这个概念就是芯片复刻。这一方法有助于充分挖掘未被充分利用的制造潜能,将曾经需要数月甚至数年的过程缩短至仅数周,从而促进整个半导体行业更有效地利用生产能力,降低成本,推动低碳的发展。
产业生态合作——协同创新不可或缺
应对新技术的发展需要全产业链思维,并从市场及具体应用场景出发,才能更好地满足客户的需求。
老石:良好的生态系统其实是整个芯片行业从业者的共识,整个半导体行业的成功离不开上下游的合作。如何看待各自在整个半导体产业连的作用?
新思科技全球技术创新与战略合作副总裁王秉达在2023新思科技开发者大会高峰对话环节发表专业洞见
王秉达:半导体产业链非常复杂,但新思科技很幸运的参与到了每一个步骤环节。这给了新思科技一定的前瞻性,让我们成为一个催化者,促进着生态的建立和友好的互动。这是新思科技除了技术工具提供者之外最主要的角色——生态系统的合作者。
陈平:最近这些年整个半导体发展很快,工艺也逐步加深,摩尔定律也已经过了好几轮的演变。现在在最终交付的时候,已经不是关注尺寸有多小,而是关注如何交付一个有竞争力的设计。所以前些年我们一直在强调DTCO(Design Technology Co-optimization),而接着走向更难、更复杂的领域,逐步进入STCO(System technology co-optimization)。而在系统层级上,无论是工艺环节还是设计环节,最终都要互相合作并以市场需求出发。
汪凯:从产业链来讲有两个层次,垂直产业链和平行产业链。垂直的产业链的生产、EDA的很多软件、应用、中间件,必须整个结合才能做得起来。在另外一个层次上来看,比如我们的智能座舱的汽车芯片,需要与其它数字芯片、模拟、传感、存储、功率器件等紧密配合,这就是汽车行业的水平产业链,我们把各自领域做到最好,才能交付给客户一个真正满足需要的解决方案。同时,芯片厂商要紧密地与车厂和Tier1、Tier2合作,将生态系统的协同性发挥好,才能促进整个行业的发展和繁荣。
老石:中国的半导体产业生态合作,有什么独特的优势或者是机会?
王小楠:中国是全球最大的半导体市场,很多应用都是在中国落地,这给中国提供了得天独厚的条件,我们最接近市场和应用。这也给了我们把芯片做得更好的机会。数据显示,中国现在芯片开发者的缺口高达20万,必须每个人专注于自己最擅长的事情,其他的事情分工合作才可以。在这个过程中,EDA对设计流程的帮助,包括新思科技的IP能够帮助客户缩短设计周期,使他们可以聚焦在最核心的架构上、系统上、软件上的研发,能够产生其差异化。其他的能够与其他人分工合作的,就和产业链,和行业当中的合作伙伴携手来做,这是中国芯片企业成功的模式。
开发者未来的赛道
唯有技术创新才能产生真正的价值,希望年轻的开发者们保持激情和持续投入,用120分的力量加速奔跑,形成属于自己的核心竞争力。
老石:新思科技开发者大会今年的主题叫“远·见”,希望通过今天的讨论,可以提供一些未来发展的赛道指引。如果我们要做一个未来值得关注的几大赛道,会选择或者推荐大家进入哪个赛道?
王秉达:新的技术出现会营造一个新的市场。有一些东西之前是无法想象的,在这个技术出现之后就会成为一种可能性,虽然这个可能性是高风险、高回报的。重点是不断调整看事情的角度,来设想以前都不可能做到的事情和新的领域。我们开发者大会更多寓意是在创新的层面,不管是选择终端细分市场赛道,还是选择水平的、科技驱动的新赛道,其实最关键的共同点还是一个词:创新。
陈平:还是那句老话,这是一个最好的时代,这是一个最坏的时代。最好的时代,今年出现的以生成式AI为代表的新的科技对我们半导体从业者来说,创造了一个非常好的、充满着机会的时代。而另一面来看也催生了各种复杂的影响因素。但最重要的是要创新,要做对社会有独特贡献的事,你才能看到蓝海。具体到市场,一是高性能计算,包括数据中心、生成式AI以及跟它相关的网络,这些方面我非常看好。第二,还是传统的5G/mobile,随着新的AI技术加持很快会找到新的突破点。第三是物联网,随着AIoT的发展将会迎来很多重大突破。第四是汽车,作为一个大的应用拥有非常大的市场,会迎来大的转型。
汪凯:汽车是一个非常重要的基础性的行业,能够带动其他领域的发展。首先量会逐渐增大,其次其中的部件会越来越多,包括智能座舱、自动驾驶、功率器件、传感器、MCU等,这些都是很大的增长点。目前这些国产器件(市占率)非常低,所以还有很大的增长空间。除此之外,AI、5G包括通信,尤其是高速通信,还有端到边到云、功率器件等也都是非常重要的方向。从大的方向来说,不管是哪个赛道,在选择之前首先要做自己喜欢做的事情,只有你喜欢做,才会坚持,碰到困难不会退缩。第二,想做的事情要做成。总体从大的角度来讲,我们喜欢做的事情做成了,同时对社会还有一些贡献。
新思科技全球副总裁王小楠博士在2023新思科技开发者大会高峰对话环节发表专业洞见
王小楠:其实每个人都需要有自己的核心竞争力。从做技术的角度来讲,我认为我们大家需要关注一些赋能技术(enabling technology),掌握了核心的技术就可以做很多不同领域的应用。我对开发者的建议是,抓住自己的擅长的领域,抓住一些核心的赋能技术,你的领域就会非常广泛。
知名科技科普博主石侃博士在2023新思科技开发者大会高峰对话环节发表专业洞见
老石:各位是否可以给新人们一条建议?除了技术,也可以是软技能。今后想在专业领域走得更远、更久,我们要掌握什么样的技能?
王秉达:我问Sassine你怎么每天有这么多的能量?他说这是做半导体最好的时刻。我想把这个信息传递给大家,没有比现在作为一个半导体的开发者更幸运的时代了。半导体的开创者根本上还是“深科技”的开创者,技术上的创新可能是真正体现你的价值的核心。抓紧时间,每天学一样东西就够了。
陈平:一是选对行道,你的主行道一定是上升、发展的,半导体在现在无疑是这样的一个行道。二是你的第一份工作,选这个行业里的领头公司。好的文化、好的人才结构,可以提供很好的熏陶和培训。三是从基层做起,如果没有把你的基础打得很扎实,是走不远的。
汪凯:刚入职场的新人,非常重要的一点就是要安下心来。进入一家公司,在一个地方坚持下来可以学到很多东西。对于创业,我建议是要做市场上少的、相对高难度的。因为世界上很多事情如果容易的话,别人都会做。而且当你做了难的事情且做成的时候,你会有喜悦感、成功感,这样才会看到更好的风景,看到更好的未来。
王小楠:对于新入行人的建议,还是要能够坚持。这份工作技术含量很高,且芯片也越来越难做、越来越复杂。在这个过程中,你会遇到各种各样的挑战。不管是日常的工作上,还是大目标、挑战,遇到困难能够坚持,能够有一个长期的规划,有一个明确的目标,不遇到挫折就放弃。不屈不挠的精神非常重要,在座的各位一路走来,也遇到了很多挑战,最后只要坚持、努力,最终能够克服挑战。
老石:芯片是非常神奇的产业,从一颗沙成为驱动人类发展最核心的动力,而且还在不断地发展。进入一个产业最好的时间,第一是10年前,第二是现在。开发者要不断地投入、不断地学习,要有激情,要不断坚持,也要团队协作。不管你是否从事芯片行业,这些对于每个人来说都是非常中肯、非常有价值的建议。
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