西门子EDA：AI非简单的人工替代，EDA本质是为降本增效
全球性的经济低迷，半导体行业在底部徘徊，消费终端产品等库存持续修正，复杂的地缘政治现实等，各种因素交织影响着整个行业的发展。“如何在变化中洞察市场机会、在新业态中获取先发优势，是企业加强自身应变能力并取得最终成功的关键。”8月24日，在以“加速创芯，智领未来”为主题的2023西门子EDA技术峰会上，西门子EDA全球副总裁兼中国区总经理凌琳看门见山谈到。
西门子EDA全球副总裁兼中国区总经理凌琳；图源:西门子EDA
从历史趋势看行业未来，回顾半导体行业20多年来的发展，在经历了2000年互联网泡沫破灭、2008年美国金融危机、2019年新冠疫情的巨大冲击之后，行业总是能从衰退走向逐步恢复的局面。因而在下午的媒体沟通会上，凌琳也信心预判，尽管目前行业存在暂时性的“V型”衰退，但前景仍值得期待，事实上现阶段很多应用市场的需求依旧非常旺盛。
他指出，包括云计算、数据中心、无线通信、工业电子、自动驾驶等近年来都有比较大的增长，这些细分赛道或许就是将来五六年的热点。
台积电不久前也预测，到2030年，全球半导体产值有望达到1万亿美元。其中，高算力产品预计将贡献40%的产值，手机等移动计算产品将占据30%的市场份额，电动车市场将贡献15%的产值，物联网市场将占据10%的份额。
如此规模庞大的半导体市场的发展，便离不开底层的EDA工具。作为半导体行业的基石，在行业不断迈向数字化、智能化过程中，EDA工具在数字经济中也起到关键的“杠杆”作用，且在产业周期波动下仍显现出平稳发展的弹性与韧性。
特别是近年来的库存调整失衡、供应链失衡困局，凌琳直言，这其实对于上游研发端影响有限。“长期来看，所有的客户要求的是生产率的提高，而这恰恰是EDA的强项。EDA版本的更新、新的功能加入，往往能帮到设计公司、芯片制造公司、测试公司提高效率。”
图源:西门子EDA
当然，摩尔定律的下探和芯片规模的不断扩展，也对半导体行业提出了更高的要求，西门子EDA也强调，作为业者，必须要坚持创新。“芯片设计越来越复杂，对于新产品的上市周期要求越来越高，即使摩尔定律放慢了，产品推进还是不能放慢。”凌琳谈到。
也因此，西门子EDA在自身发展方面保持了三个方向:一是更先进的工艺技术，同时利用异构集成3D IC催生新技术，帮助客户提升晶体管数量与质量；二是扩大设计规模，打造高阶综合、数字电路实现流程、高级验证、端到端测试解决方案；三是强调芯片-系统-产品，聚焦系统级的方案。
目前，芯片系统化已经成为趋势，不同于以往的先做芯片，再做系统和软件，厂商会直接将芯片、软件、系统同时进行整合，但这又会大大增加工作负载。因此，EDA厂商需要通过从虚拟世界到物理世界的数字孪生对接，在AI指导下，利用机器学习的方法来帮助客户快速完成开发和部署、量产。
值得一提的是，在风起云涌的人工智能/机器学习应用领域，西门子早就进行了前瞻部署。
早在2017年，西门子EDA就收购了业内机器学习初创公司Solido Design Automation。此次峰会，西门子针对AI/ML应用领域展示的Solido Library IP解决方案能够基于AI技术助力基础IP高性能、低功耗设计优化；新推出的Questa Verification IQ则基于机器学习技术能有效加速设计验证过程。
凌琳强调，西门子EDA对AI/ML技术的运用不仅仅局限在某一个工具，而是在全局、普适的策略下，达到为用户减少人力与资源消耗，取得事半功倍的目标。
而面对当前较热话题“AI对人工替代”的担忧，西门子EDA亚太区技术总经理Lincoln Lee则直言，做芯片强调竞争力与差异性，因而AI不是简单的替代人工，而是优化人工。总体上，“EDA工具是为了提高工程师的效率。”
西门子EDA亚太区技术总经理Lincoln Lee；图源:西门子EDA
凌琳也进一步补充，AI需要海量数据，眼下还是存在新数据不足以支持未来新应用场景训练的情况，而旧场景虽有足够的数据量，但或许会存在80%的效率与20%的纠错，反而要花费更长的时间。这一方面是一件见仁见智的事情。
可以明显看到的是，融入AI和ML算法的EDA，正给各应用领域带来设计的革新。汽车芯片，无疑是当下最受影响赛道之一。
高级驾驶辅助系统所带来的智能互联、自主驾驶、舒适安全服务正中消费者下怀，而如何让汽车变得更加智能与自主，同时又兼具功能安全、数据和电子系统安全，这需要从片上系统(SoC)的设计、验证到封装，各环节皆不容有失。
特别是“可靠性”，Lincoln Lee表示，一直以来，客户都非常专注于PPA、成本、性价比，今年有一点不一样的需求是，“可靠性”提的更多。这也是汽车芯片关注的重点。
据介绍，目前西门子EDA为国内相关厂商、特别是汽车芯片公司主要提供两个方面的产品与服务:一是Functional safety验证。西门子EDA的Austemper、OneSpin、Questa、Tessent等工具可以从安全分析、安全设计、安全验证三个方面对汽车芯片的功能安全保驾护航；二是测试部分。设计之初需做好安全架构，进行仿真证明，其次也会对芯片制造以后的测试环节提供工具。
凌琳表示，“进入中国三十四年来，西门子EDA始终将目光放在‘需求’二字上，以经验观局、用技术解局、携伙伴破局，我们相信，前瞻性地抓住周期变化，助力客户提前构建下一代电子系统设计，是实现协同发展的最优解。”
尤其是面对蓬勃发展的国内初创公司，凌琳认为，PPA、成本效益、人才是这些公司发展的“命门”。本质上，客户所要求的“更小、更快、更便宜”，是摩尔定律的经济规律，EDA的目的也是实现降本增效。西门子EDA起到的作用不止于工具，还有知识。“我们提供一些专业的方案，几个加在一起能够快速地让一些还不是很大的企业能够尽快地进入这个赛道，具备竞争力。”
