晶片巨頭新思科技:做好晶片,EDA 產業終極形式是 AI|專訪
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「很多 AI 公司不是晶片公司的思維,他們想很快做出晶片,但他們不太懂這個東西。
因此這其實也給我們提出了一個問題——我們作為設計工具的人,能不能用更好地方法來支持他們?」
撰文 | 宇多田
在談及晶片時,我們通常更為關注智慧財產權(IP)模塊、器件以及晶圓流片等部分,卻鮮少提及 EDA 廠商在開發晶片過程中扮演的重要角色。
這是一個在集成電路晶片產業鏈最上游且技術極為高端的子行業。
簡單來說,EDA 公司主要做的事情就是給晶片公司開發一系列設計工具。
晶片工程師們必須要用這些專有工具給晶片板上的數億個電晶體「排兵布陣」,而單靠人力是無論如何都做不到的。
而實際上,布局布線僅僅是晶片設計工具中的一個功能,還有涉及到「物理驗證」、「模擬仿真」以及「硬體描述語言」等方面的幾十、上百種設計工具。
很有意思的是,設計工具分類較為複雜,但在這個產業里,幾乎把市場份額瓜分殆盡的公司卻只有三家——新思科技(Synopsys)、Cadence 以及 Mentor Graphics。
其中,作為全球排名第一的 EDA 解決方案提供商,新思科技的工具產品線最為全面,一直致力於開發適用於複雜的晶片系統(SoCs)的工具。
其邏輯綜合工具 DC(Design Compiler)與時序分析工具 PT(Prime Time)在全球 EDA 市場基本上已經一統江山。
又據其官方數據顯示,在全世界所有晶片設計中,84% 用戶使用 Design Compiler, 65% 用戶使用 IC Compiler II, 90% 用戶使用 PrimeTime。
而最近風頭很大的晶片創業公司寒武紀就曾在 4 個月前向外界宣布,其雲端智能處理器晶片採用的驗證工具,正是新思科技 HAPS 原型驗證解決方案。
「智能 IP 產品研發越來越複雜,需要協同驗證的軟體數量也在成倍增加。
因此,我們需要一種高性能原型驗證設備來執行實際驗證。
」寒武紀 CEO 陳天石曾這樣表示,
「HAS-80 的性能、容量以及可擴展性都較為出色,能夠幫助我們靈活且更快地完成開發與系統驗證任務。
」
實際上,像寒武紀這樣正在使用新思科技設計工具的新型 AI 晶片創業公司不止一家。
在與國內 AI 公司接觸越來越頻繁的過程中,新思科技人工智慧實驗室主任廖仁億感覺到,AI 技術正在深入影響到晶片市場的工具研究思路與發展方向。
譬如像新興的人工智慧晶片公司燧原科技,使用了 VDK/Virtual Platform 技術。
廖仁億表示,這項技術可以讓公司在開發初期還沒有硬體的時候就能使用虛擬的 AI 硬體來開發 AI 軟體,並提早發現一些問題,而這對 AI 系統軟體的開發加速有很大的助益。
「如果要繼續提升我們設計工具的產品性能,我認為 AI 技術是最重要的力量之一。
」廖仁億在蘇州舉辦的 AIIA 人工智慧大會演講時表示。
新思科技人工智慧實驗室主任廖仁億
AI 給業務帶來的變化
廖仁億曾問過同事一個問題——「EDA 未來的終極形式是什麼」,對方被他問住了,所以反問了他,而廖仁億的答案是:就是人工智慧。
「如果放在以前,一個通用的晶片就可以解決所有事情,但是在摩爾定律減速之後,不可能用一塊 CPU 每年性能增加多少百分比來完成目標。
這個既適用於 AI 公司,也同樣適用於晶片產業。
」他告訴機器之心。
作為產業鏈最頂端的晶片巨頭,新思科技敏銳地感受到了「與過去不太一樣的氛圍」。
而現在,由於 AI 技術正在向各個產業終端滲透,不一樣的場景反而將需求倒推給上游,讓晶片設計也必須更有針對性。
「你看 AI 晶片有雲端用的、有訓練用的、有推理用的。
你肯定不會用智能音箱的晶片拿來做監控。
因此,大量雲端及 AI 技術公司開始受應用驅動來做晶片,這也給了我們 EDA 業務很大的啟發,就是怎麼去面向這群新型 AI 晶片公司,去開發更高效的設計工具。
」
以往,為了將設計工具與晶片製造工藝進行更好地結合,以新思科技為代表的企業需要與晶圓流片廠進行緊密合作,以便迅速改進工具來支持先進工藝,進而順應市場。
「像很多我們做一些器件設計或繞線工具,需要根據代工廠的製造工藝進行刻制,而設計規則每一代都是要進行疊代演進的,因此,聯繫必須緊密。
」廖仁億強調,
「反而是像 AI 軟體以及 AI 應用離我們比較遠, 基本都是他們已經做了一個應用或場景,現在需要做晶片了,然後找到我們。
所以很久之前其實硬體和軟體分的比較開。
」
譬如有一個算法公司找到新思科技,想開發一款 AI 晶片。
他們向廖仁億提出的需求和問題都非常直接:我在用 Tensorflow 或其他 AI 架構做好一個應用後,能不能用這個來做晶片?以及能不能很快流片?
「很多 AI 公司不是晶片公司的思維,他們想很快做出晶片,但他們不太懂這個東西。
因此這其實也給我們提出了一個問題——我們作為設計工具的人,能不能用更好地方法來支持他們?」
而在這類晶片公司開發晶片的過程中,其思路也與傳統晶片公司有著本質區別:
什麼場景?在最終端用戶上想看到什麼效果?這個效果適合用什麼工具去做才能提升我的開發效率?
「譬如很多 AI 公司的晶片架構與傳統晶片有非常大的區別,為了能夠實現終端效果,他們的產品會有更大規模的 PE 陣列,在繞線以及布局上也更複雜,也給我們帶來了一些新的挑戰與工具設計思路。
」
因此,廖仁億說道,現在已不是過去「晶片公司做好晶片再賣給所有人的時代」,而 EDA 產業也需要與時俱進。
EDA 巨頭的發展之道
作為百億 EDA 產業中的領袖級公司,成立至今已經 32 年的新思科技表示不會畏懼一些新入者的挑戰。
「我們的領導地位不是短時間內促成的,我們同樣也面臨很多競爭。
」
其實儘管從目前來看,EDA 三巨頭幾乎壟斷了晶片設計工具市場,但是唯有不斷根據市場趨勢不斷疊代和開發新的工具產品,吸收新技術人才,才能維護和鞏固領先的市場地位。
據新思科技 2017 年財報顯示,公司 2017 全球收入達到 27 億美元,而研發費用占收入的比例高達 30%(8.1 億美元);而 2018 年預計營業額更是達到 31 億美元。
而在人才方面,與很多公司一樣,新思一直通過與高校的緊密合作來尋覓人才。
譬如,從 1996 年首屆中國研究生電子設計競賽舉辦以來,這家晶片公司連續 22 年為比賽提供資金與人力支持;2017 年,新思科技也參與了《《中國集成電路產業人才白皮書(2017-2018)》的制定。
「我們在國內的團隊已經有 1000 多人,但我們非常需要新技術人才,不過因為 EDA 市場的人才太過緊缺,我們正在跟更多高校達成了合作,正在培養針對晶片設計軟體方面的人才。
」
「馬雲有句話叫『讓天下沒有難做的生意』,那放在新思科技,可以叫做『怎樣幫助用戶把晶片做的更快更好。
我們受到這個氛圍的感染,持續創新,這才是長久經營之道。
」
AIIA人工智慧開發者大會開幕在即,新思科技廖仁億談晶片設計未來
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