引言
2024年,作为“半导体皇冠上的明珠”的EDA领域,历经了诸多变革和挑战。尤其是AI技术的蓬勃发展,给EDA领域带来了极为深远的影响。本期,我们有幸邀请到了从芯片到系统设计的全球领导者新思科技(Synopsys),一同深入探讨其在2024年取得的成就以及对行业的总结,同时展望2025年EDA产业的发展前景,了解新思科技重点发力的领域。
万物智能时代的三大挑战
2024年,半导体产业在机遇与挑战中加速前行。一方面,人工智能应用呈现爆发式增长,为半导体产业带来了新的发展机遇,但也对芯片的计算能力和性能提出了更为严苛的要求;另一方面,随着半导体技术向埃米级工艺节点与万亿晶体管集成度迈进,开发者们面临着芯片复杂性急剧上升、生产力遭遇瓶颈以及芯片与系统融合等诸多难题。
此外,万物智能也给业界带来了三大挑战:芯片复杂性急剧提升,芯片生产力遭遇瓶颈,以及芯片与系统之间的相互依赖性增强。与此同时,摩尔定律的可预测性、经济性和成本都发生了巨大变化,我们正逐步迈向埃米级时代。
为了应对上述挑战,新思科技提早布局,与半导体业界共同商讨应对之策。新思科技将芯片设计解决方案划分为三个方面,以推动半导体行业向埃米级和万亿级的演进:
全球领先的广泛IP核组合:新思科技拥有值得客户信赖的丰富IP核组合。
超融合创新EDA平台:这是一个涵盖系统架构、设计、签核、测试和制造的全面端到端解决方案。
先进封装技术:即先进的Multi-Die解决方案,能够提供所需的万亿晶体管容量,满足不同应用的需求,推动芯片技术的发展。
新思科技2024年持续发布多款创新EDA和IP产品,引领芯片设计迈向埃米时代
2024年,新思科技取得了令人瞩目的成绩,营收达到创纪录的61.27亿美元,同比增长约15%。同时,新思科技推出了多款全球领先产品,助力合作伙伴加速从芯片到系统的创新进程。
携手英伟达深化合作:新思科技携手英伟达,将领先的AI驱动型EDA全套技术栈部署于英伟达GH200 Grace Hopper超级芯片平台。这一合作将在集成电路设计、验证、仿真及制造各环节实现最高15倍的效能提升。
超以太网和UALink IP解决方案:新思科技推出了业界首款连接大规模AI加速器集群的超以太网和UALink IP解决方案。基于该方案,用户可以率先开发全新一代、具有广泛互操作性的高性能芯片和系统,以扩展面向未来的AI和HPC基础设施。
40G UCIe IP全面解决方案:人工智能和数据中心技术的发展对计算性能的需求日益增长。为此,新思科技推出了全球领先的40G UCIe IP全面解决方案,其每引脚运行速度高达40 Gbps,帮助客户成功开发并优化面向高性能人工智能计算系统的多芯片系统设计。此外,新思科技也是UCIe联盟的积极参与者,为新思科技提供强大的UCIe解决方案奠定了坚实基础。
PCIe 7.0 IP解决方案:为了帮助芯片制造商满足计算密集型AI工作负载在传输海量数据时对带宽和延迟的严苛要求,新思科技发布了业界首款PCIe 7.0 IP解决方案,包括控制器、IDE安全模块、PHY和验证IP,支持高带宽、低延迟数据传输,以及广泛的生态系统互操作性。
1.6T以太网IP整体解决方案:新思科技还发布了业界首个1.6T以太网IP整体解决方案,包括全新1.6T MAC和PCS以太网控制器、224G以太网PHY IP和验证IP,加快了AI和HPC网络芯片的上市时间。全新多通道/多速率以太网控制器可支持1.6T,与现有的多速率800G IP解决方案相比,延迟最多可减少40%,面积最多可减少50%;与现有实现方案相比,其互连功耗最多可降低50%。据悉,目前该解决方案已经被多家客户采用。
成立三十多年以来,新思科技始终站在提供全球领先EDA、IP解决方案的技术前沿,助力开发者们加速创新。
未来科技创新的两个关键领域
展望2025年,新思科技认为人工智能和智能汽车这两个领域值得重点关注,且将率先复苏。
人工智能领域:人工智能的发展对半导体芯片的需求极为旺盛,无论是训练阶段还是推理阶段,都需要强大的计算能力支撑。随着大语言模型的不断发展和应用,数据中心需要大量的高性能芯片来处理和分析海量数据,这将推动相关半导体芯片市场率先复苏。
智能汽车领域:随着汽车智能化、电动化的趋势不断加速,汽车对半导体芯片的需求呈现爆发式增长。从自动驾驶系统、智能座舱到电池管理系统等,都离不开高性能、高可靠性的半导体芯片。汽车制造商为提升产品竞争力,持续加大在这方面的投入,促使汽车电子领域的半导体市场快速复苏。
另外,新思科技认为人工智能、芯片普及、软件定义系统这三大关键行业趋势将推动着万物智能时代的到来。在这三个关键趋势的推动下,半导体产业规模预计将在2030年翻一番,达到甚至超过一万亿美元。如此高速的发展趋势需要更强大的计算能力、全新的架构和设计方法论,同时我们也将面临来自芯片复杂性、成本和能耗以及安全等方面的重大挑战。
针对中国市场,新思科技认为中国正推动各行各业发展新质生产力,这将给半导体行业开辟广阔的发展空间。“新质生产力”强调数字化、网络化、智能化、绿色低碳,其源头在科技创新,落脚点在产业升级,关键因素在人才支撑,是基于科技创新发挥主导作用的新型生产力。
新思科技的EDA技术可以说是全球技术创新引擎。在半导体改变世界的同时,新思科技也在持续变革半导体的设计流程。创新是形成新质生产力的关键,也是新思科技的核心DNA。新思科技既是万物智能未来的最底层发动机,也将成为发展新质生产力的最底层技术支柱。
从芯片到系统设计解决方案,重新定义未来芯片创新
2025年,新思科技将重点发力两大领域:一是赋能从芯片到系统的创新:持续推动从芯片到系统设计解决方案的范式转变,如电子数字孪生技术、3DIC系统设计解决方案等在实际项目中的应用,助力合作伙伴不断突破电子系统性能增长的瓶颈。
二是引领AI+EDA设计新范式。公开资料显示,从2020年推出业界首个AI驱动型芯片设计解决方案DSO.ai,到2023年发布业界首个全栈式AI驱动型EDA整体解决方案Synopsys.ai,新思科技率先布局并不断强化AI+EDA创新解决方案,引领AI+EDA设计新范式。截至目前,Synopsys.ai已搭载设计优化解决方案(DSO.ai™)、验证解决方案(VSO.ai™)和测试解决方案(TSO.ai™)、模拟解决方案、AI驱动型数据分析整体解决方案DesignDash、生成式AI助手Synopsys.ai Copilot以及用于3D设计空间优化的3DSO.ai,并还在持续进行优化。
当然,所有先进技术的发展都离不开人才的支持。新思科技高度重视人才梯队的培养。近30年来,新思科技一直在支持高校培养芯片人才,自2022年起,已经建立了从小学、初高中到大学、研究生,以及专业人士的科技全人才培养梯队,以确保创新的可持续性。例如,从2022年起,新思科技携手合作伙伴成功研发了针对青少年的芯片课程,率先将芯片知识引入初高中基础学科教育中,通过初高中课程、夏令营、冬令营、科普教育视频等丰富的形式,激发青少年的好奇芯。新思科技还携手上海杨浦区青少年科技站,将芯片知识引入小学教育平台。
写在最后
三十多年来,新思科技始终围绕技术创新、生态创新、人才创新三个维度,不断加速芯片设计的演进,并携手全球领先科技公司及产业上下游共同推动摩尔定律突破物理极限,赋能全球千行百业的产业升级,驱动人类社会从信息时代迈入万物智能时代。
END