人工智慧(AI)浪潮正席捲各個產業,半導體產業也不另外。電子設計自動化(EDA)工具長期扮演協助業者進行IC設計的重要角色,如今結合大型語言模型(LLM)等AI技術,將進一步提供創新服務,持續支援IC設計和先進技術發展。
新思科技解決方案事業群(Solutions Group)總經理Joachim Kunkel表示,回望過去十年,AI演算法的演進速度飛快,從CNN、RNN到現在的Transformer,進而出現基於Transformer的大型語言模型。ChatGPT即為AI長期演進下的成果之一,但與此前諸如影像辨識等AI應用相比,ChatGPT可以讓所有人皆受益於其應用,因此發展尤其快速。
ChatGPT引起熱烈討論,推動包括生成式AI在內的AI技術應用進入各式產業,而在半導體領域,EDA工具已經陸續將AI技術納入其中。Kunkel說明,最初,EDA工具僅為IC設計流程帶來額外自動化功能,許多實作(Implementation)方面的步驟仍需要由工程師完成;藉由加入新興AI技術,實作部分將可由AI自動化或生成功能進行輔助。在此趨勢下,IC設計工程師不僅需要更加專精於整體架構及設計層面,也需要具備採用新興EDA工具達成目標結果的能力。
新思科技作為EDA方案供應商,持續探索在EDA工具導入AI的方式,其中,以AI驅動的EDA套件Synopsys.ai目前已成功達成數百件的投片(Tape-out),相較於未使用AI技術的方案,該解決方案讓效能、功率與面積(PPA)提升超過10%、周轉時間最高可快上10倍、驗證覆蓋率提升超過10倍、針對同樣的覆蓋率測試速度快上4倍,以及類比線路優化速度快上4倍。
生成式AI也是EDA工具值得關注的發展之一,例如Synopsys.ai Copilot便為搭載生成式AI的設計工具。英特爾設計工程部資深副總裁暨聯合總經理Navid Shahriari表示,Synopsys.ai EDA套件中的生成式AI效能可以提高設計人員的工作效率。該系統能夠根據自然語言標準自動生成RTL,讓設計團隊在晶片設計複雜度不斷提升的挑戰下,依然能夠高效工作。
誠然,AI等先進應用發展也為晶片性能帶來更高要求,導致晶片設計複雜度提高。多晶粒(Multi-die)設計被視為是滿足特定應用要求的重要技術,例如神經處理單元(NPU)便有機會受益於多晶粒設計而加快採用。然而,目前多晶粒設計受限於成本而無法普及。為進一步推動主流設計採用多晶粒設計,新思科技推出3DSO.ai,其為以AI驅動的設計解決方案,可以有效實現生產力提升,同時大幅強化系統效能與成果品質。
EDA工具和AI的結合為IC設計帶來新助力,尤其生成式AI具備龐大潛力,未來其在EDA工具的應用發展值得期待。