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进博会 | 从芯出发 共享未来

2019-11-07
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第二届中国国际进口博览会在上海盛大开幕。作为中国主动扩大进口和开放市场的重大举措,进博会不仅是一张有全球辐射力的“中国名片”,更为世界共享中国发展机遇、各国企业开拓中国市场和深化互利合作提供了重要平台。

由工信部主办的“智能科技与产业国际合作论坛”特邀新思科技中国董事长兼全球资深副总裁葛群出席并致《从芯出发 共享未来》的主题演讲。工信部副部长王志军、上海市副市长吴清、工信部科技司司长胡燕、上海市政府副秘书长陈鸣波、中国电子学会副理事长兼秘书长徐晓兰等一同出席论坛并在会前亲切会见了演讲嘉宾。

▲新思科技中国董事长兼全球资深副总裁葛群

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以下是演讲全文

今天,我想从芯片人角度,分享我们眼中的芯片产业及产业未来的发展机遇与挑战。去年全球国民生产总值达到84万亿美金,其中包括智能产业、运输业、农业、金融业等等所做出的经济贡献,而这些产业无一例外都离不开电子产品。 机器人、手机、智能手表等先进电子产品,提高了人类的生活水平,让我们的生活越来越便捷和美好。在这么多的电子设备背后,是芯片所提供的力量,是芯片让现代生活更加智能和自动化。芯片是整个电子行业的引擎。 

古人聚沙成塔,而今我们优秀的晶圆制造厂聚沙成芯片。他们将数十亿颗甚至上百亿颗晶体管集成到比指甲面积还小的芯片中,足以证明其能力及技术的伟大。而在芯片技术创新力量的巨大推动者,便是EDA,也是新思科技所处的领域,帮助人类能够以非常有效的方法去设计芯片,并管理芯片的设计和生产过程。


到今天,新思科技在EDA这个领域已经耕耘了33年。1986年新思科技在美国硅谷成立时,半导体产业方兴未艾。新思科技创始人Aart de Geus博士发明了逻辑综合工具,使原本用单个门来手动设计芯片电路的工程师可以用电脑语言来“写”电路的功能,提高芯片设计的抽象层次,极大提升了集成电路设计的效率,从而让工程师将更多精力集中在创造性设计上,让人类有机会在今天设计出包含数十亿个晶体管的复杂芯片。这项发明无论当时还是现在,都具有划时代的意义。伴随技术不断的发展,芯片设计越来越复杂,今天每一颗手机芯片的计算能力远超60年前把人类送上月球的所有计算机计算能力之和。

新思科技于1995年进入中国,过去25年,非常有幸参与了中国几乎所有重要的芯片事业,包括第一条八英寸生产线、第一颗3G手机芯片等等。过去3年,几乎所有的人工智能企业都与新思科技深度合作。中国芯片产业在过去25年里得到了长足的进步。 

20年前,中国只有不到100家芯片企业,而今天已经发展超过1688家,占据了全球半壁江山,这主要得益于中国庞大的应用场景,中国拥有最大的移动互联网人群及最繁忙、数据最大的网上交易和支付平台。中国的消费者更愿意接受、拥抱新技术,这为互联网应用、智能技术及芯片产业都提供了巨大的前景,芯片产业未来的机遇和发展将比过去拥有更大的潜力。


芯片赋能万物


人工智能和智能驾驶等快速发展对于芯片提出了全新的挑战。人工智能对芯片的挑战主要有三个方面:


关于人工智能

第一点对目前人工智能运算的要求还会进一步增强;

▶ 第二点目前场景的多样化,原来做视频的芯片要能够很快适应语音或其他算法,因此芯片需要具有重构的能力,以应对不同的算法场景;

 第三点量子计算技术和人工智能相结合,这也是未来人工智能和芯片需要去努力的方向。 


关于自动驾驶

自动驾驶是智能传感、人机交互、视觉处理、智能决算等多领域的结合,其中最核心的是算法和芯片。现在一台智能汽车所搭载的软件代码达到1亿行,超过了移动手机互联网,甚至一家小型飞机的代码量。同时L4级别的自动驾驶,其运算量达到了每秒万亿次的浮点运算,相当于你每天要和400台16核的家用电脑一起出行,这样才能保障出行安全和智能驾驶。 



为了应对不断增大的未来芯片的运算要求,新思科技始终致力于让芯片更强大、更安全、更低功耗,以保障驾驶安全,保护数据不被黑客所利用。

为了让芯片更强大,新思科技与合作伙伴一起不断迭代芯片工艺。比起14纳米工艺带来的巨大挑战,最新7纳米工艺更是困难重重。有人做过统计,7纳米要用到占据整个元素周期表一半的材料去支持摩尔定律的发展,同时还需要发明更新的结构,比如碳纳米结构,才能实现芯片更低功耗。


技术融合,向芯而行


挑战前所未有,新思科技将每年收入的30%投入到研发,以提供众多创新的解决方案。


为了解决目前从应用端到芯片工艺端对于设计和制造带来的挑战,新思科技强调技术的早期融合。针对7纳米工艺的芯片设计,从材料到架构,再到流片,整个周期需要五年,相当于一个资深工程师在其40年的工作生涯中,只能做8次实验。因为在早期材料选择的时候,工程师无从得知其对于五年后设计的影响,所以冒着巨大的周期风险。因此,新思科技的开发者们一直在研究如何早期便能实现对于之后芯片设计步骤的建模。通过海量的数据挖掘,帮助工程师在芯片设计早期就能预知流片结果并加以改进。这样的方法学已成功和IBM合作,极大缩短了IBM最先进工艺的研发周期。

新思科技也将早期融合技术应用到EDA工具本身。每款工具从前到后需要经过多道工序,但是每一个算法不是都往同一个方向去优化,比如有些算法是为了让芯片跑得更快,有些算法是让芯片变得更小,有些算法让芯片功耗更低。如果没有早期融合,后期的不确定性会变大。



新思科技应用了同样的方法学,通过不同的建模,使用统一的数据结构,达到了显著效果。芯片设计从前到后至少会经历两次大的不确定因素,导致芯片最后流片失败。但是经过前期融合,让算法能够在早期更和谐地往一个方向去优化,采用统一的数据结构,整个芯片设计的风险大大降低的同时,设计时间也缩短了一半。


创新方法学,从芯出发


新思科技将同样的方法学成功应用到人工智能及自动驾驶领域。新思科技于两年前在中国成立全球人工智能实验室,旨在成立统一的平台,让算法、应用、芯片有统一的标准,并让算法和应用早期融合,以得到更优化的芯片。新思科技人工智能实验室已成功帮助国内第一颗云端级人工智能芯片的发布。通过早期融合,将算法和芯片实现早期优化,缩短了至少1/3的运算时间。

在汽车行业,新思科技同样也建立了早期融合的技术平台,并与中国汽车研究院、德赛西威等广泛合作。 过去,一辆车至少五到七年才能完成开发,利用新的方法学之后,新思科技帮助德赛西威缩短了至少12个月的开发周期,让整个汽车产业能够有机会重新定义未来智能汽车的研发流程。


新思科技以技术保障融合方法学,推动未来智能产业和芯片产业的发展。芯片其实离我们很近,也离我们很远。作为芯片人士,今天很荣幸与大家分享我们对智能产业的一些探索和实践,也希望在未来,与你们、与中国合作伙伴一起共同努力,让明天更有新思! 


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