从硅到软件

一年回顾:回顾2022年的关键技术进展和冒险

eda工具
作者:Synopsys编辑人员

2022年已被证明是EDA行业充满希望的一年。随着《CHIPS法案》的历史性通过,推出了可以由半导体驱动的新技术,并适应了新的经济条件,技术领域的一个决定性特征是系统和规模复杂性的稳步增加。虽然这对芯片制造商来说越来越具有挑战性,但它继续推动人工智能(AI)、超大规模数据中心和多芯片系统等关键领域的创新,导致其底层芯片的需求激增。

在如此错综复杂的道路上前行并非易事,需要来自全球客户和合作伙伴生态系统的坚定支持。当我们继续帮助客户从摩尔定律中获取更多,并应对不断变化的市场动态和系统复杂性时,我们感谢他们对摩尔定律的不懈承诺推进帮助我们发现什么充满可能性的未来真正的拥有。没有他们,我们就不会在这里。

随着今年的结束,我们来回顾一下在Synopsys定义2022年的一些关键里程碑和主题。

云端芯片设计

正确的基础设施对于有效的芯片设计和创新至关重要,2022年在应用云技术来支持设计过程方面取得了一些重要进展。将芯片设计迁移到云端并非易事。但是设计工作负载差异很大,固定的计算能力可能成为绊脚石。伸缩的灵活性是一项宝贵的资产,在云中进行设计也是如此成为一种越来越有效的方式来实现这一点吗

我们看到现收现付制SaaS对云优化EDA产生了革命性的影响。考虑到这一点,我们在3月份推出了行业首个云解决方案:Synopsys对此云.它构建在微软Azure平台上,使团队能够访问云优化的设计和验证产品,同时帮助平衡复杂功能和能源效率的需求。能够根据每个动态芯片设计和验证需求进行扩展听起来是一个简单的进步。但FlexEDA模式预示着一个对设计师更友好的世界的开始。它使公司能够专注于取得成果的时间,而不是许可证限制;更容易的EDA软件授权和项目调度;按资源收养;精简的芯片设计生命周期尤其有利于初创企业和小型企业。

Synopsys还推出了一个云启动计划新思云为设计未来集成电路的初创公司提供了一个完整的基于浏览器的eda即服务设计环境,并提供免费工具、基础设施、项目管理和CAD。该计划将与著名的风投公司Mayfield合作,以进一步提供资源并帮助指导下一代公司。

AI无处不在

正如我们在2月份提到的,人工智能正在彻底改变芯片设计.将智能和分析纳入工具以提高生产率,我们已经看到了像Synopsys DSO这样的软件。Ai™自主设计系统极大地加快了通常冗长的芯片设计过程。自主芯片设计的时代才刚刚开始,我们预计人工智能将帮助该行业在十年内实现性能提升1000倍的里程碑。在其他解决方案中,人工智能增强的电路仿真、布局和硬件将使我们能够超越目前硅性能的限制。

随着性能预期的提高,物联网(IoT)设备也有机会变得更紧凑、反应更灵敏。在过去,这通常意味着在功能方面的妥协,但团队正在探索新的方法最大限度地提高电源效率和性能在当今物联网低功耗设计的世界中。设计人员用于实现这一目标的技术包括时钟门控、多电压域的使用、功率门控和寄存器保持(通常结合使用)。随着物联网的发展,我们可以期待在设计技术和优化方面的持续投资,这将对最终用户产生令人兴奋的影响。

我们还采取了自己的措施,使设计更智能、更高效。6月,我们扩展了EDA数据分析组合Synopsys DesignDash的推出,这是一种使用机器学习来展示设计见解的优化解决方案。与我们的数码设计家族和Synopsys对此DSO。人工智能系统,它提供了所有设计活动的实时、整体视图,以实现更快、更明智的决策,以及SoC开发过程中更有效的协作。随着设计变得越来越复杂,我们认为这一点至关重要,并将继续努力通过应用软件来提高生产力数据、机器学习和健康的好奇心.10月,我们推出了Synopsys对此PrimeClosure,这是一个黄金的ECO解决方案,解决了长时间的设计结束问题,与传统的工程变更订单(ECO)流程相比,设计效率提高了10倍。

当我们进入2023年,一个值得关注的领域是硅重制版,正如我们的董事长兼首席执行官Aart de Geus所指出的那样这可能是解决全球芯片短缺的核心方案。Remastering意味着针对不同节点重新优化现有芯片,人工智能算法可以在非常短的时间内实现这一点。

多模系统的日益普及

令人眼花缭乱的技术突破都基于行业标准,比如高速以太网和USB。在最近的例子中,行业标准的形式是通用芯片互连快车(UCIe)在多模系统中的模对模连接正在推动分解模的市场。正如我们在2月份提到的在美国,创建和维护这些标准的机构实现了互操作性、安全性,并最终实现了进步。我们坚信,积极参与标准的开发符合开发人员的利益。

年底,与台积电合作看到了发射为台积电最先进的N7、N5和N3工艺技术提供业界最全面的多模系统EDA和IP解决方案。它基于TSMC 3DFabric™技术及其3Dblox™标准,是一个全面的解决方案,可实现多模系统所需的功率和性能,以满足密集计算需求。

从硅到系统:增加软件开发和使硅可见性

通过减少数据传输时间,该技术降低了测试成本,并产生更可靠的数据。同月,我们还着手解决整个芯片开发周期与业界的验证需求第一个统一的仿真和原型系统.该产品在现有的基础上增加了原型功能ZeBu®EP1仿真系统提供一个具有改进性能和编译时间的单一验证硬件系统,以实现完全调试可见性。

此外,生命周期管理收到了一个进一步升级今年9月,该公司推出了片上网络,极大地缩短了硅数据访问和测试时间。创新的流结构技术缩短了多达80%的硅数据访问和测试时间,同时通过精确的功率估计提高了数据可靠性。

最大限度提高安全性和生产率的新创新

在2022年,我们推出了业内最多的全面的安全接口IP产品,帮助保护高性能计算、物联网、移动和汽车soc免受篡改和物理攻击。安全不是事后才考虑的,而是SoC开发的重要组成部分。广泛的经过硅验证的Synopsys控制器组合,适用于最广泛使用的标准,与安全功能集成在一起,为最佳安全性、PPA和延迟提供低风险解决方案。

当夏天到来的时候,我们确认了TSMC的认证,TSMC是一家硅代工合作伙伴,我们已经合作了几十年,它将帮助设计师优化用于移动和高性能计算应用的下一代soc的功率、性能、面积(PPA)和延迟。芯片制造商经过认证的Synopsys数字和定制设计流程其领先的N3E和N4P工艺技术。我们还宣布在台积电流程上提供我们的基础IP和接口IP,帮助客户加速SoC开发并最大限度地降低设计风险。

提高生产力和设计收尾的进一步举措包括为先进节点5G/6G soc开发RF设计参考流程和配套设计解决方案工具包(DSK)三星代工的低功耗工艺

随着SoC复杂性的不断增加,如果不能做到这一点,就意味着在实现之前就错过了一个机会。Synopsys继续在标准组织的工作组中保持活跃,以开发IP来支持最新的数据速率和功能,包括CXL 3.0而且作为PCIe 6.0.1中

生态系统合作使未来取得进展

正如我们在本文开头所说,合作正变得与技术本身一样重要。今年,我们的联盟包括成为英特尔代工服务生态系统联盟的一部分,以及与司马公司的联盟。人工智能,旨在为机器学习应用铺平道路。

我们加入了英特尔代工服务加速器EDA和IP联盟该芯片将于2月发布,目的是帮助芯片设计师实现通常令人头疼的产品开发目标。本着领先行业发展的精神,此举使我们能够尽早获得英特尔的工艺路线图和设计套件以及其他资产,有助于确保EDA和IP解决方案得到相应优化,并为我们的客户降低风险和提高生产力。鉴于我们与美国政府和航空航天业的长期合作历史,我们也加入了值得信赖的英特尔代工服务(IFS) USMAG(美国军事、航空航天和政府)联盟。

关于风险缓解的话题,3月份,三星代工采用我们先进的电压定时退出解决方案这是与Ansys长期合作的另一个成果。该技术防止了潜在的代价高昂的定时故障,以支持节能设计。说到三星,我们宣布多次成功测试芯片关于数字和定制设计工具和流程,这是我们与三星Foundry合作的结果。与早期的三星SF5E工艺相比,3nm工艺的功耗降低了50%,性能提高了30%,面积缩小了30%,使3nm工艺技术能够挑战移动、HPC和AI设计。

我们还加深了与Arm的合作关系通过优化我们的设计、验证和IP解决方案,帮助客户开发下一代移动应用程序,为最新的Arm Total计算soc提供最大性能。这一举措建立在30多年来已经密切合作的基础上,解决了下一代设备以及游戏和VR应用程序对安全和专业处理的需求。

考虑到机器学习和AI在边缘计算中的作用,我们支持SiMa.ai开发机器学习片上系统(MLSoC)平台.这项创新使用了Synopsys的设计、验证、IP和设计服务解决方案,体现了硬件和软件先锋结合在一起所能取得的进步。

认识到特定应用硅的趋势,以帮助解决先进高性能系统的密集计算需求,我们与将RISC-V推向主流的先驱者合作,以加速他们定制的基于risc - v的soc的设计和验证。

为移动、航空航天和汽车领域的创新提供动力

在工业领域,移动、航空航天和汽车提供了应用芯片设计实现超大尺寸愿景的迷人例子。今年3月,我们研究了汽车和智能手机之间的联系——或者MIPI协议IP如何通过实现传感器和应用处理器的连接来帮助汽车行业进行自我改造。在五月,我们与Analog Devices合作通过精确的多领域模拟,帮助电动汽车等产品的动力总成设计人员加快流程。

此外,我们还研究了太空竞赛中的光学设计而且空间观测他指出,太空探索和半导体产业已经并肩前进。从晶体管的早期发展到今天的激光雷达系统,半导体是我们探索宇宙意义的重要组成部分。

我们还评估了数字双胞胎技术手段为未来的航空航天和政府应用以及汽车应用程序.这些领域的任何功能都需要对高度复杂的电子系统进行原型设计、验证和监控,如果没有原始系统的数字孪生表示,这几乎是不可能的。它们在电子系统中的应用是最近才开始的,在过去的五年里才开始。我们认为,这项技术很可能会在整个系统的生命周期中被用作基础。

Synopsys的生活继续蓬勃发展

如果不考虑我们自己的工作场所,我们的年度总结就不完整。随着组织不断反思新的工作方式,我们决定合并为一个校区使我们能够更好地为客户和员工服务。从明年开始,我们在旧金山湾区不断增长的员工队伍将在森尼维尔的一个总部办公,我们相信这将培养更强的灵活性和协作精神。

作为一家帮助书写未来的公司,我们努力成为一个好公民。我们坚信,未来不仅应该是智能的,而且应该是可持续的。我们的行业是资源密集型的,为了自身以及人类和我们的星球,必须做出巨大的改变。我们努力减少温室气体排放。作为其中的一部分,我们在德克萨斯州推出了一个111兆瓦的风力发电场

我们也在与学术界合作解决科技人才短缺问题.例如,普渡大学(Purdue University)正在使用Synopsys的EDA技术和培训材料来支持其工程课程和学位项目,这对培养未来的创新者至关重要。其他打造潜在的半导体新星的举措包括我们正在进行的实习项目,一个印度黑客松以及Synopsys学习中心的推出,使任何物理位置的培训都可以方便地进行。

我们的任务之一是确保这些创新者来自不同的背景。今年,五位Synopsys女性员工的出现让我们深受鼓舞YWCA金门硅谷女性奖: Sifin Cherupilly Abdulkarim, Radha Bhaman, Aurelia De Colle, Jill Harding和Vidyullatha Murthy。我们愿借此机会在此再次向他们表示祝贺。

最后,我们继续鼓励各级员工就他们感兴趣的话题发表自己的看法。我们的前任首席财务官Trac Pham讨论了LGBTQIA+联盟的重要性;首席研发工程师卢卡·阿马鲁(Luca Amaru)获得了2022年设计自动化大会40岁以下创新者奖,他概述了他的看法逻辑综合中最大的挑战,以及对自己职业生涯的反思;客户成功集团总监拉迪卡·尚卡尔解释了她是如何平衡有回报的事业与同样充实的家庭和个人生活;而且亚历山德拉哥,我们客户成功组的高级副总裁,加入了青年工程师数量详细介绍了如何在STEM领域蓬勃发展。

当我们回顾这既充满挑战又充满活力的一年时,有很多事情值得乐观。我们祝你和你的亲人节日快乐,2023年一切顺利。

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