芯片設(shè)計(jì)原理基于數(shù)學(xué)、物理、材料、計(jì)算機(jī)等科學(xué)，EDA作為芯片技術(shù)創(chuàng)新力量的巨大推動(dòng)者，把各個(gè)科學(xué)理論作為研發(fā)的基礎(chǔ)。EDA研發(fā)工作者更是始終站在科技發(fā)展前沿，時(shí)刻應(yīng)對新工藝，新應(yīng)用對技術(shù)提出的新挑戰(zhàn)。

值此與行業(yè)同行的第25年，新思中國邀請公司多位EDA研發(fā)精英，分享他們對技術(shù)研究的心得以及對前沿科技探索的收獲。

以下是曹愛群博士對數(shù)字設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的研究心得以及對行業(yè)未來的期許：

請您分享一下您近期的研究心得。

●我所帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)一直在開拓創(chuàng)新，我們最近的一個(gè)新的突破，是在從RTL到GDS的整個(gè)設(shè)計(jì)流程中統(tǒng)一了優(yōu)化引擎。過去的30多年，數(shù)字設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)一直遵循從邏輯綜合布局、時(shí)鐘樹綜合布線到最終驗(yàn)收的一系列步驟，由于每一個(gè)步驟都相對獨(dú)立，且對算法、方法和優(yōu)先級的需求都不同，在此情況下，我們爭對每個(gè)步驟開發(fā)了各自獨(dú)立的優(yōu)化引擎。這些獨(dú)立開發(fā)會(huì)給研發(fā)帶來很大的壓力并影響效率和結(jié)果質(zhì)量。

●Fusion Compiler特有的RTL到GDS的通用數(shù)據(jù)模型，為我們提供了一個(gè)能夠?qū)⑺幸嬲系揭黄鸬娜缕脚_(tái)。基于每一個(gè)引擎的優(yōu)勢，我們搭建了一個(gè)超級引擎，并通過通用數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)了整個(gè)流程中技術(shù)的自由流動(dòng)。這意味著這個(gè)超級引擎可以部署在流程中的任一環(huán)節(jié)，此前只可用在部分環(huán)節(jié)的優(yōu)化技術(shù)現(xiàn)在可用于全流程。這為我們的用戶提供了實(shí)現(xiàn)更佳的功耗、性能和面積的新機(jī)會(huì)。

●這一超級引擎僅僅是Fusion Compiler領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢的一個(gè)體現(xiàn)，可以幫助客戶在設(shè)計(jì)中減少冗余、提高效率。未來，我們還將凝聚所有引擎的優(yōu)秀研發(fā)人才共同開發(fā)，不斷突破自我，持續(xù)為客戶提供更優(yōu)的解決方案。

在當(dāng)今IC行業(yè)，我們面對哪些挑戰(zhàn)和機(jī)遇?

●先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)，如7nm、5nm、3nm，以及Gate-all-Around(GAA)這樣的晶體管新結(jié)構(gòu)，提高了芯片的每瓦性能，并整體降低了芯片功耗。但與此同時(shí)新工藝和新結(jié)構(gòu)的運(yùn)行方式存在很大差異，對于設(shè)計(jì)上極其微小的變化很敏感。導(dǎo)線的延遲對芯片性能帶來更為重要的影響，且由于在設(shè)計(jì)早期布線選擇的難預(yù)測性，芯片設(shè)計(jì)仍然面臨大量設(shè)計(jì)迭代的挑戰(zhàn)。

●近來，我們在機(jī)器學(xué)習(xí)方面取得重大進(jìn)展，為芯片設(shè)計(jì)提供了新的方法和思路。機(jī)器學(xué)習(xí)可以讓我們在早期就能了解芯片的性能、功率、布線擁塞以及其他各個(gè)方面，開發(fā)者可以提前做好準(zhǔn)備，安排不同的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，從而減少設(shè)計(jì)迭代，最終實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的功耗、性能、面積還有目標(biāo)，并讓交互時(shí)間更短。機(jī)器學(xué)習(xí)減少了我們的重復(fù)性勞動(dòng)，讓我們可以把精力花在更具有創(chuàng)意的事情上。

●機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)已經(jīng)在新思科技客戶的實(shí)際量產(chǎn)中得到應(yīng)用，它顯著提升了客戶5nm芯片的性能和功耗，得到了客戶的一致好評。此外，我們已在10月推出了更多的機(jī)器學(xué)習(xí)新技術(shù)，以進(jìn)一步鞏固我們在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

中國將如何影響萬物智能的未來？存在哪些挑戰(zhàn)和機(jī)遇？

●中國在發(fā)展萬物智能方面具有兩方面的獨(dú)特優(yōu)勢。一是基礎(chǔ)設(shè)施扎實(shí)，對新基建投入巨大。例如，中國的手機(jī)覆蓋率全球領(lǐng)先，并持續(xù)引領(lǐng)5G網(wǎng)絡(luò)的部署，這種強(qiáng)大的自上而下的對通信技術(shù)的投入是一切智能技術(shù)的基礎(chǔ)。二是軟件的普及和成熟，從三歲孩童到百歲老人，從城市到農(nóng)村，人人都熟悉像微信這樣的互聯(lián)平臺(tái)，電子支付也正在成為主流，這為發(fā)展萬物智能提供了最佳環(huán)境?！袢f物智能同時(shí)也給我們帶來新的挑戰(zhàn)。例如，由于設(shè)備需要始終保持運(yùn)行和通信，可移動(dòng)智能設(shè)備，如智能手機(jī)，它的續(xù)航力對于用戶來說就非常重要，續(xù)航力決定著用戶下班后是否可以順利打車回家，是否可以順利使用手機(jī)支付功能，或者用戶在開車時(shí)能否使用手機(jī)接受最新交通消息等等，諸如此類的挑戰(zhàn)還很多。

●萬物智能還促使我們從更宏大的角度看效率。比如，5G站點(diǎn)非常重要，那么為了避免數(shù)據(jù)擁堵而需要建造多少信號塔，這些投資是否值得，這些都是未來需要考慮的問題。

請給中國的開發(fā)者一些建議。

●從歷史中學(xué)習(xí)，但也要跳出固有思維。西方寶貴的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但不要成為追隨者。即使100個(gè)創(chuàng)新中有99個(gè)無所成就，唯一的成功依然可能永遠(yuǎn)改變我們的生活和方向。

●中國有許多新的集成電路設(shè)計(jì)公司，而且行業(yè)獲得了前所未有的大力支持。對于開發(fā)者而言，這是一生難逢的嘗試和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，所以，哪怕有可能經(jīng)歷失敗，但只要切實(shí)吸取寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也能不斷進(jìn)步。

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