“摩尔定律走到尽头了吗?从技术角度看,我不认为摩尔定律到了尽头。”新思科技(Synopsys)总裁Sassine Ghazi在2023新思科技开发者大会上表示,十多年前,业界兴起了 "超越摩尔定律"的概念,在新思科技,我们综合考虑规模与系统复杂性的交叉点,把它们合并称为“SysMoore”。
2023新思科技开发者大会上,Sassine Ghazi分享了他对于SysMoore时代下,芯片开发者面临的软件复杂性、系统复杂性、能效、信息安全和功能安全以及产品上市时间五大挑战,以及移动通信与5G、个人电脑与游戏、消费电子、智能驾驶、AI和数据中心五大领域典型案例。而其中,AI、智能驾驶、绿色低碳三大方面最为值得关注。
AI将会掀起芯片设计新一轮革命
可以说,AI大热的现在,大多人目光都聚焦在了计算芯片上,而事实上,AI也与EDA息息相关。
新思科技2023财年第三财季的财报显示,本财季新思科技营收同比增长19%至14.87亿美元,创历史新高。GAAP 每股摊薄收益为 2.17 美元,非 GAAP 每股摊薄收益为 2.88 美元,均超出了指引的上限。其中,过去12月AI芯片带来了5亿美元营收。
Sassine Ghazi表示,AI计算能力每100天就会翻一番,大规模数据中心正在运行和升级AI应用,而数据中心正是AI的核心。
新思科技早在几年前就开始了这方面的研发投入,三年前,新思科技推出业界首个AI自主芯片设计解决方案DSO.ai,掀起芯片设计领域的新一轮革命:设计结果改善高达25%,设计效率提升10倍,助力客户完成超过270次商业流片。
今年,新思科技推出了业界首个AI驱动型全栈式EDA解决方案Synopsys.ai。Synopsys.ai是新思科技团队协作的结晶。最初,新思科技AI团队敏锐地察觉到,可以研发新的AI技术优化数字设计工作流程的功耗、性能、面积和效率。经过广泛的研究与开发,新思科技DSO.ai由此诞生。
新思科技Synopsys.ai全栈式解决方案引领着全球EDA+AI芯片设计新风向。毫无疑问,我们是全球首个推出DSO.ai 的公司,也绝对是全球首家全方位通过AI增强芯片设计生产率、改善设计结果质量、提高设计效率和资源可用性的公司。
对于AI,新思科技正在三个方向同步推进:一是与芯片制造商客户有深入的设计参与,这些客户正在推动AI芯片的爆炸性增长;二是新思科技在名为Synopsys.ai 的产品计划中,在整个 EDA 堆栈中普遍嵌入了AI;三是新思科技正在将AI应用到自己的工作中,通过AI驱动的效率转型来优化和自动化其内部工作流程。
省电的车,安全的车
数据显示,2022年全球有电动汽车850万辆,到2030年这个数字预计将达到4100万,这样的数字是惊人的。
无论你相信与否,如今,一辆现代化的汽车上大概运行着1亿行代码,到2030年将超过3亿行。有机构预计,2029~2030年末,也就是7年内,软件定义汽车也就是SDV的占比将超过汽车总量的90%,而现在这个比例仅仅接近5%。
而如此庞大数量的汽车背后将会带来两个问题——一是功耗,二是安全。
首先,从功耗方面来看,平均每辆电动汽车消耗20千瓦时电量只能行驶100公里。这是什么概念?这大约是一个独栋别墅一天的用电量,你只能开电动汽车行驶100公里。而电动汽车在未来的几年里会呈指数级增长。因此,这些电动汽车行驶100公里、1000公里所需的电力供应,很大程度取决于每辆汽车的能源使用效率水平。
新思科技推出的端到端低功耗解决方案,可覆盖架构、RTL、实施到签核的完整流程。从比重来看,架构层面对能源优化的影响最大。基于新思独一无二的Platform Architect,它可以从架构层面就确定怎样做功耗权衡,才能实现客户希望的最优的性能、功耗等指标的平衡。
新思科技有诸多全球领先的技术来完成RTL分析,如 SpyGlass 和 PrimePower。这些都是RTL级别的功耗签核工具。进入Fusion Compiler 后,能耗优化的机会越来越少,一直到PrimeECO 和签核,功耗降低的比例会越来越低。
到下一步,还可采用 ZeBu 进行硬件辅助验证。使用ZeBu,在每一级中都能找到正确的方向来验证每个阶段的功耗,从而构建更加稳健的系统。
其次,从安全方面来看,目前来说,一辆汽车上平均拥有3亿行代码,此时代码的安全性。不仅仅关系到信息安全,一旦一辆车被 “黑客”入侵了,就可能影响到汽车的功能安全。
数据显示,2022年,12%的网络攻击都是针对汽车的。此外,2022年,超过一千万辆汽车因功能安全隐患(在美国)被召回,其中很多都是由软件和半导体芯片导致的功能安全隐患。
Sassine Ghazi表示,因此信息安全和功能安全至关重要,是信息技术可靠性的重中之重。鉴于汽车主要由软件和芯片、半导体驱动,汽车的可靠性就变得至关重要。
在芯片安全方面,新思科技的Silicon Lifecycle Management(SLM)是芯片生命周期的守护神。
一是可以监控芯片的健康状况,SLM为芯片内部嵌入监控器、传感器和路径监控,以持续跟踪和测量整个芯片的性能和功耗。因此,当芯片上运行任何软件应用时,SLM都能给出该软件运行的功耗与性能的报告。
二是可以预测性维护,在芯片的整个生命周期内,当芯片在系统中运行时,SLM可以帮助深入了解系统的维护和健康状况。一旦芯片安装到车里,我们就可以对多系统或多车辆进行应用管理,这也是提高实地车辆安全性和可靠性的另一个重要途径。
不止如此,新思科技日前刚刚宣布收购了PikeTec。PikeTec是全球软件驱动控制系统测试自动化的领导者。PikeTec测试自动化工具可以从模型在环(MiL)到车辆在环(ViL)的开发和仿真环境的各个阶段中实现直观且灵活的测试。新思科技行业领先的软件在环(SiL)和虚拟硬件解决方案与PikeTec的测试自动化工具和服务强强结合,将为汽车公司提供强大的解决方案,协助其更快、更安全、更可靠地将SDV推向市场。
新思对绿色低碳的思考
新思科技全球自身副总裁、新思中国董事长兼总裁葛群表示,算力的背后是电力,而这会是绿色未来的挑战。
数据显示,GPT-3单次训练耗电量高达1287兆瓦时,按照一个中国单位家庭用电量5度/天计算,约为25万家庭一天的用电量。不止如此,GPT-5的计算量达到GPT-3的200~400倍,其背后将会是更大的电力消耗。
因此,电力也需要脱碳。2022年,全球数据中心耗电量为2700亿度点,到2025年,预计将增长至近4000亿度,大于相当于4座三箱水电站的发电量(1000亿度),而从数据中来看,全球电力消耗结构中70%为火力发电。
截至2021年底,中国非化石能源占比达16.6%,新能源累计装机容量达到11.2亿千瓦,水电、风电、光伏发电累计装机容量均达到或超过3亿千瓦,均居世界第一。可再生能源装机占全球三分之一,全球50%以上的风电、85%以上光伏设备组件来自中国。用于可再生能源的累计投资已达到3800亿美元,总量居全球第一。中国已走上一条符合国情的绿色低碳发展之路,气候行动有利于实现经济、社会、能源、环境等各领域协同增效。
新思科技的绿色低碳实践则分为四方面,一是持续创新绿色技术,额外功耗降低25%;二是推动数据中心去碳化,优化21个数据中心;三是加大对可再生能源的投入,包括15MW风电能源;四是加大碳中和投入,包括4个碳中和项目。
写在最后
半导体行业仍在继续不断发展,行业也正不断实现颠覆,新思科技也正在路上。
而对于中国市场,Sassine Ghazi在会议强调,“中国约占全球半导体芯片消费量的50%,中国的需求和技术创新持续影响着全球技术发展的风向。新思科技进入中国已有28年,在中国已拥有超过1500名员工,未来,新思科技将继续携手产业上下游的合作伙伴,继续推动着整个生态系统加速发展。”
相关文章