IP供应商、芯片设计服务提供商和AI专家在以AI为中心的设计价值链中的地位正变得更加突出。本文给出了四个设计用例，强调了服务于AI应用的芯片设计模型的重新调整。
半导体行业正在进行重大调整，以服务于人工智能(AI)以及数据中心和高性能计算(HPC)等相关环境。部分原因是AI芯片需要新的设计技能、工具和方法。
因此，IP供应商、芯片设计服务提供商和AI专家在以AI为中心的设计价值链中的地位更加突出。以下是四个设计用例，它们强调了服务于AI应用的芯片设计模型的重新调整。
1.LG与Tenstorrent合作
LG电子已与Tenstorrent合作，以增强其为产品和服务量身定制AI芯片的设计和开发能力(图1)。这家韩国企业集团旨在将其系统设计能力与AI相关软件和算法技术相结合，从而增强其AI驱动的家用电器和智能家居解决方案。
Tenstorrent以其用于专门AI应用的HPC半导体技术而闻名。两家公司将共同努力，驾驭快速发展的AI格局，以确保在设备上AI技术方面的竞争力。与此同时，LG还成立了专门的片上系统(SoC)研发中心，专注于系统半导体的设计和开发。
图1：Tenstorrent首席执行官Jim Keller与LG首席执行官William Cho在首尔汝矣岛LG双子塔宣布AI芯片合作。
2.基于Arm的AI芯粒(Chiplet)
Egis Technology和Alcor Micro正在利用Neoverse计算子系统(CSS)——Arm Total Design生态系统的一部分——开发针对HPC和生成式AI应用的新芯片解决方案(图2)。Egis Group董事长Steve Lo表示：“随着生成式AI应用的不断普及，对HPC的需求正在以前所未有的速度增长。”
图2：Neoverse计算子系统(CSS)通过在处理器内核之外加入更多预验证的组件，为生产基于Arm的芯片提供了更快捷的方式。(来源：Arm)
Egis将为Chiplet架构提供UCIe IP(一种互连接口)，而Alcor则将为衬底上晶圆上芯片(CoWoS)先进封装服务和Chiplet设计提供专业技术。Arm将提供其最新的Neoverse CSS V3平台，以实现高性能、低延迟和高度可扩展的AI服务器解决方案。
3.OpenAI的内部芯片
科技行业的宠儿OpenAI正在与芯片设计公司博通(Broadcom)和芯片制造商台积电(TSMC)合作，为其AI系统打造专用芯片。这家硅谷新贵是AI芯片的最大买家之一，使用这些芯片来训练AI模型，使AI能够学习数据并进行推理，即根据数据做出决策或预测。
据路透社报道，OpenAI已与Broadcom合作数月，打造了第一款专注于推理的AI芯片。这家AI巨头组建了一支由约20名芯片设计师组成的团队，其中包括开发谷歌著名张量处理单元(TPU)的设计师，Thomas Norrie和Richard Ho是这个设计团队中的知名人物。
4.Sondrel赢得HPC芯片合同
Sondrel最近宣布赢得一项价值数百万美元的HPC芯片项目设计合同。HPC在人工智能、数据中心和科学建模应用中有着巨大的需求，这些应用需要巨大的计算能力。这家总部位于英国雷丁的芯片设计服务提供商已开始对这款HPC芯片进行前端、RTL设计和验证工作(图3)。
图3：在HPC芯片中，当务之急是平衡数据流，避免处理器因等待数据而停滞。(来源：Sondrel)
正如Sondrel的首席执行官Ollie Jones所说，HPC设计需要在先进节点上使用大型、超复杂的定制芯片。这些芯片需要先进的设计方法，以便在领先的制造工艺节点上创建十亿晶体管设计。
HPC设计需要多核处理器以最大时钟频率运行，同时利用先进的内存和高带宽I/O接口。此外，还有片上网络(NoC)技术，它使数据能够在处理器、内存和I/O之间移动，同时允许处理器可靠地共享和维护其缓存中可用的数据。
即将到来的人工智能颠覆
每隔十年左右，就会有一项新技术以深刻的方式改变半导体行业。这一次，人工智能以及HPC和数据中心等相关技术正在重塑芯片结构，以满足这些半导体器件内部前所未有的数据流。
这是一个值得关注的趋势，因为人工智能革命才刚刚开始。
（原文刊登于EE Times姊妹网站EDN，参考链接：Four tie-ups uncover the emerging AI chip design models，由Franklin Zhao编译。）
本文为《电子工程专辑》2025年1月刊杂志文章，版权所有，禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里。
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