“热启动”让效率加倍,DSO.ai持续引领AI设计芯片新纪元

最新更新时间:2022-06-28来源: EEWORLD关键字:热启动  DSO  ai  AI  芯片  新思科技 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

1956年人工智能(AI)概念被提出时,即使是想象力最丰富的预言家,应该也难以预料到2022年的AI,早已打败了全球最顶级的围棋选手,能够预测天气,诊疗疾病,甚至,AI还在改变被誉为“工业粮食”的半导体行业。


随着半导体制造工艺的持续演进,采用先进制程的芯片,单颗芯片集成的晶体管数量高达数百亿个,系统愈加复杂,设计挑战越来越大。但与此同时,终端应用的软件和算法加速迭代,以月或者年为周期更新的芯片越来越难以满足终端需求,芯片设计的周期亟需缩短。


EDA工具与AI技术的结合,不仅能设计出PPA(性能、功耗、面积)更好的芯片,还能显著缩短芯片设计周期。在达成提供更好、更快、更便宜的芯片愿景的同时,也将大幅降低芯片设计的门槛,让更多人和企业能够设计出所需的芯片,将对芯片行业产生深远影响。

 

image.png


2020年,新思科技推出了业界首个用于芯片设计的自主人工智能应用程序——DSO.ai (Design Space Optimization AI)。作为一款人工智能和推理引擎,DSO.ai能够在芯片设计的巨大求解空间里搜索优化目标。


目前,全球顶级的芯片设计公司,包括英特尔、联发科、三星、索尼、瑞萨电子等都已经采用了DSO.ai,在不同的芯片工艺节点和不同类型的芯片设计中,普遍获得了4-5倍,甚至更高的效率的提升。


一经尝试就让芯片公司们喜爱的DSO.ai,还有一个“热启动”绝招。


各种芯片,都能用AI设计


将AI技术与EDA工具结合,有两个核心价值,首先是力图让EDA更加智能,减少重复且繁杂的工作,让使用者用相同甚至更短时间设计出PPA更好的芯片;其次是大幅降低使用者的门槛,解决人才短缺的挑战。


DSO.ai更加智能这一核心价值的体现,是能够在巨大的芯片设计解决方案空间中,搜索优化目标,利用强化学习来优化功耗、性能和面积。 


无论是x86架构、Arm架构还是传感器,无论使最先进的工艺,还是成熟的工艺,都可以用DSO.ai实现PPA的提升,同时缩短设计周期。


当然,在实际使用DSO.ai时,不同的开发者在设计芯片时优化的目标会有所差异,比如手机芯片开发者侧重CPU功耗的优化,图像传感器开发者则更希望缩短设计周期加速产品上市,DSO.ai都能够灵活地解决差异化的需求,并且带来数倍的效率提升。


DSO.ai之所以能在不同工艺节点和不同技术架构中都能实现显著的效率提升,核心原因是基于新思科技在EDA领域积累的多年丰富的行业经验,借助AI的自动化学习能力和底层算例,把此前需要开发者们一遍遍尝试的重复而繁杂的工作,交由AI快速探索数以万亿计的设计方法找到最优解,因此具有普遍的适用性。


DSO.ai的第二大核心价值,能够帮传统芯片设计公司解决人才短缺的挑战,并大幅降低芯片设计的门槛。


数字化趋势下,大型系统级公司们纷纷开始自研芯片,通过定制芯片来优化其应用或工作负载。但大型系统级公司往往缺乏芯片设计的经验和经验丰富的芯片设计的人才,DSO.ai能够完美解决大型系统级公司面临的挑战。


借助DSO.ai,一个只有几年工作经验的开发者,也能达到有多年丰富经验开发者的设计水准。


DSO.ai的两大优势,将惠及几乎各种类型的芯片设计公司,典型的就是通用芯片公司和系统级两大类客户。 对于通用芯片公司,DSO.ai的目标是通过仿真验证、快速原型等更快、更易用的工具,使芯片生产出来之前就能模拟出实际的性能、功耗等表现,节约成本和设计周期。对于系统级公司,DSO.ai通过各种IP模块和设计工具帮助他们解决芯片架构和工艺的选择。 


数量级性能提升,门槛大幅降低


由于需要更加强大的算力作为支撑,所以DSO.ai的出现在一定程度上也是得益于云计算的普及,新思科技也通过和云服务提供商合作提供DSO.ai解决方案。


当然,正如云计算的普及不是一蹴而就,一开始,DSO.ai在芯片设计公司眼中也是新生事物。刚开始,顶级芯片设计公司们对于DSO.ai的态度也有些谨慎,但对DSO.ai进行测试之后,他们发现,在获得PPA大幅提升的同时还能缩短设计周期。很快,DSO.ai就迅速获得了全球顶尖芯片设计公司们的认可。


英特尔、联发科、三星、索尼和瑞萨电子等都是典型的例子。


英特尔发现,面对优化高性能芯片的PPA并缩短设计周期这一目标时,有诸多关键挑战需要解决,包括:设计尺寸大,运行时间长;对于较大尺寸的设计,最终RTL到GDS的收敛循环更长;在最后阶段执行多个手动ECO延长了设计关闭时间;跨多个设计向量优化PPA将增加实验数量等。

 

在实际案例中,英特尔采用DSO.ai技术对芯片设计周期和PPA进行优化,实现了设计时间结果质量提高约40%,运行时间加速了约20%。英特尔通过将DSO.ai并入区块布局布线(PnR)流程中,有助于缩短芯片设计周期并实现最佳PPA,减少了人工/ECO收敛工作中的搅动,并及时向RTL所有者提供反馈以修复严重违反时间路径的问题。


英特尔的例子还充分说明了DSO.ai易于定制的特性,可以很好地解决芯片设计中计时或功耗带来的挑战、通过创建布局指标帮助缓解拥塞点、以及使用库单元数量的限制。


联发科和三星也采用了DSO.ai技术提高先进制程Arm架构移动CPU的性能和功耗。在三星的案例中,DSO.ai技术被成功应用于开发Voptz和Ftarget优化应用程序,通过自动探索大量的电压(V)/目标频率(F)空间以找出最高基准分数和最长电池时间的最佳组合。此外,DSO.ai RL模型将通过分析之前运行中的选择,自动学习并生成更好的组合。

 

结果显示,三星在4nm Arm Big CPU的实验中,在相同的工作电压下,DSO.ai实现了频率提高13%-80%;而在相同的工作频率下,最高可将功耗降低25%。


三星的实践展示了AI驱动的解决方案提高了生产力,助力开发者能够输出高质量的结果。

虽然和设计CPU有所不同,但索尼在设计传感器时要以最短的时间满足各种类型终端的需求,也需要缩短设计周期,提高结果质量(PPA)。


因此,索尼也在设计传感器的过程中顺利采用了DSO.ai技术并验证了其出众的性能,与专家工程师的人工操作相比,DSO.ai实现最佳结果仅需1/4的设计周期、1/5的设计工作量,并成功将功耗降低了3%,进一步提升设计结果质量。

 

索尼发现,与冷启动相比,热启动具备一些优势,例如仅需1/2周期,并减少1/3的工作量。


热启动,也正是新思科技DSO.ai的绝招。


热启动,DSO.ai的绝招


之所以说是绝招,是因为目前业界集成AI的EDA工具中,仅新思科技的DSO.ai提供了热启动模式。


众所周知,AI技术需要利用大量的计算资源来实现模拟人脑的神经思考,而计算资源的不足往往限制了AI技术在高端应用或大型企业的部署。DSO.ai能够将每一次运行的学习经验保存到训练数据库中,之后就可以利用训练数据库来提高设计探索的效率,减少执行时间并降低对计算资源的要求。


DSO.ai有热启动与冷启动两种模式。


冷启动实际上就是无训练数据的模式,需要执行并创建训练数据,并选择使用自己的“未训练”抽样来分配第一个参数。一个新的设计引入DSO.ai时都是从冷启动开始,所以需要执行大量训练工作,且必须在同一流程中执行多次。


热启动模式则是将“冷/热启动”的结果用作一个进程的模式,在有训练数据的情况下自动学习,以寻求最优解。热启动的显著优势就是能够减少工作量和缩短周期,与此同时,热启动也能降低对算力的需求。


英特尔在实践中发现,有了热启动模式,能够用更少的工程师实现更好的设计结果。联发科也体会到,如果了解设计的参数,实现了PPA的提升,可以利用热启动提高生产力,更进一步,也就可以实现复杂的计算和决策。

 

新思科技能够率先在业界推出热启动模式,与新思科技较早在五六年前就组建了AI团队研发相关项目有密切关系。


不止于此,新思科技还在尝试探索将热启动模式前移,也就是通过与IP提供商合作,面向共同的客户做针对性的优化,进一步提升DSO.ai效率。


新思科技将不断提升DSO.ai的性能,比如易用性的改进、更加智能化(冷热模式的自动切换)、适用性进一步扩大,这些也都是客户所期待的。DSO.ai,正在被越来越多芯片设计公司采用,新思科技也正在把AI与EDA的融合从数字芯片逻辑设计扩展到验证环节。


未来,从芯片的架构设计、制造以及封装的全流程都会融入AI技术。新思作为拥有芯片设计全流程的工具,能够更容易可以在整个程中都使用AI,带来更显著的全面提升,而芯片行业深刻的变革,也已经开始。


我们迎来了突破性的芯片设计的新时代。


关键字:热启动  DSO  ai  AI  芯片  新思科技 编辑:张工 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/manufacture/ic614961.html

上一篇:西门子扩展多款 IC 设计解决方案对台积电先进工艺的支持
下一篇:CTO专访:合见工软深化产品布局 加速国产EDA技术革新

推荐阅读

东土科技发布首颗国内自主设计的TSN芯片
在工业领域,控制低时延、确定性的数据传输是刚需,大量的工业实时以太网协议存在互不相通或相通难度大、成本居高不下,网络碎片化、OICT融合困难等问题。时间敏感网络(TSN)采用IEEE802.Qbv等系列网络标准,改变了传统网络复杂、封闭的困难,在确保数据通信实时性同时,能够实现在同一个网络中与其它开放式网络及IT系统的数据通信,解决互联互通的问题,实现OICT的融合。时间敏感网络已经成为工业有线网络向下一代发展的业界共识。在TSN领域,国内单位从未形成国产化芯片产品,相关芯片产品依赖进口,国内相关产品在国外芯片基础上进行二次开发。东土科技已有的基于工业网络芯片设计、可靠性、精确时间同步技术等基础,自2019年起,经过三年的研发,推出
发表于 2022-08-11
东土科技发布首颗国内自主设计的TSN<font color='red'>芯片</font>
美国“芯片法案”对中国芯片产业究竟意味着什么?
当地时间9日,美国总统拜登正式签署《芯片和科学法案》(以下简称“芯片法案”),计划为美国半导体产业提供高达527亿美元的政府补贴。在美国白宫发布的相关说明书中,“芯片法案”的目的被概括为降低成本、创造就业、加强供应链以及对抗中国。10日接受《环球时报》记者采访的业内人士表示,在美国已采取要求相关企业对中国禁售高端光刻机、向华为公司施加“芯片禁令”、组织“芯片四方联盟”围堵中国等措施后, “芯片法案”开启了美国“几十年来少有的产业政策支持”,在寻求重夺行业主导权的同时,限制和阻止半导体国际企业在中国大陆的既有制造能力和计划中的先进制造能力,进而将这些制造能力虹吸到美国,达到损人又利己的目的。业内人士同时批评称,美国在“芯片法案”中加入
发表于 2022-08-11
AR、VR、MR、XR近眼显示芯片的技术演进
  市场对于AR、VR等头戴式近眼显示产品的关注度。2021年全球AR、VR等头戴式设备的出货量大约在1100万台,其中AR与VR的占比分别为1:9。但是,根据市场调研机构和头部企业的预测,未来这一占比会转换成9:1。 也就是说,最终AR、MR、XR等虚拟内容与现实世界融合的产品销量要比全封闭、沉浸式的VR大很多。  随着消费电子行业大幅调低了今年电视、智能手机和电脑的出货预期,全球半导体行业似乎进入了下行周期。相反,基于AR、VR、MR、XR等头戴式终端是人类继电脑、手机之后日常使用的第三块屏这一认知,微软、苹果、脸书、谷歌等行业巨头都在积极备战近眼显示市场。预计到2030年,AR、VR、MR、XR的年销售量将达到今天智能手机的规
发表于 2022-08-10
AR、VR、MR、XR近眼显示<font color='red'>芯片</font>的技术演进
豪威集团发布世界首款产品级CIS/EVS融合视觉芯片OV60B10
豪威集团发布世界首款产品级CIS/EVS融合视觉芯片OV60B10随着各类终端应用场景愈发多元化,对视觉传感器的技术升级诉求,也不仅仅只停留在像素、进光量、白平衡等一些基础参数的改善,而是要求产品能更智能、更全面的应对复杂多变的外部环境。例如:在AR/VR这类头显设备中,眼球追踪技术一直是终端升级的重要环节。一方面是由于每位用户的体征各不相同,常规的眼球追踪技术无法实现大规模适配;另一方面在注视点渲染这类场景当中,对传感器眼球追踪功能的低延迟、准确度以及可预测等效果提出了严苛的要求。 另外在智能手机领域,越来越多的用户希望能通过手机端完成光摄影、较暗室内环境拍摄、户外静态摄影等专业性较高的
发表于 2022-08-10
豪威集团发布世界首款产品级CIS/EVS融合视觉<font color='red'>芯片</font>OV60B10
NVIDIA与合作伙伴扩展通用场景描述
NVIDIA与合作伙伴扩展通用场景描述,加速工业元宇宙的发展和下一波人工智能浪潮NVIDIA Announces Open Source USD Resources and Test Suite在皮克斯、Adobe、Autodesk、西门子以及媒体、游戏、机器人、工业自动化和零售业等领域创新者的领导下,将USD进一步发展成为开放元宇宙和3D互联网的基础;NVIDIA发布开源USD资源和测试套件加利福尼亚州圣克拉拉 - SIGGRAPH - 2022年8月9日 – NVIDIA于今日宣布了一项发展通用场景描述(USD)的大型计划,准备将该3D世界的开源和可扩展语言发展成为开放元宇宙和3D互联网的基础。NVIDIA将与USD的发明者皮克
发表于 2022-08-10
NVIDIA与合作伙伴扩展通用场景描述
拜登签署《芯片和科学法案》为美半导体产业补贴527亿美元
美国总统拜登周二签署了《芯片和科学法案》,为美国的半导体生产和研究提供527亿美元的补贴,并要求任何接受美方补贴的公司必须在美国本土制造芯片。其中,390亿美元将用于半导体制造业的激励措施,20亿美元用于汽车和国防系统使用的传统芯片。此外,在美国建立芯片工厂的企业将获得25%的减税。据路透社报道,拜登说,这项措施是“对美国千载难逢的投资”。拜登和美国副总统哈里斯、众议院议长佩洛西一起签署了《芯片和科学法案》。美光科技、英特尔、洛克希德·马丁、惠普和AMD公司的首席执行官以及宾夕法尼亚州州长和伊利诺伊州、底特律、克利夫兰和盐湖城的市长、立法者出席了签字仪式。白宫表示,该法案的通过正在刺激新的芯片投资。高通公司周一同意从GlobalFo
发表于 2022-08-10
小广播
换一换 更多 相关热搜器件

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 市场动态 半导体生产 材料技术 封装测试 工艺设备 光伏产业 平板显示 EDA与IP 电子制造 视频教程

词云: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2022 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved