2025科技前瞻：從芯片到系統(tǒng)的創(chuàng)新破局之匙

2024年，作為“半導(dǎo)體皇冠上的明珠”的EDA領(lǐng)域，歷經(jīng)了諸多變革和挑戰(zhàn)。尤其是AI技術(shù)的蓬勃發(fā)展，給EDA領(lǐng)域帶來了極為深遠(yuǎn)的影響。本期，我們有幸邀請到了從芯片到系統(tǒng)設(shè)計的全球領(lǐng)導(dǎo)者新思科技（Synopsys），一同深入探討其在2024年取得的成就以及對行業(yè)的總結(jié)，同時展望2025年EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景，了解新思科技重點(diǎn)發(fā)力的領(lǐng)域。

2024年，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在機(jī)遇與挑戰(zhàn)中加速前行。一方面，人工智能應(yīng)用呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，但也對芯片的計算能力和性能提出了更為嚴(yán)苛的要求；另一方面，隨著半導(dǎo)體技術(shù)向埃米級工藝節(jié)點(diǎn)與萬億晶體管集成度邁進(jìn)，開發(fā)者們面臨著芯片復(fù)雜性急劇上升、生產(chǎn)力遭遇瓶頸以及芯片與系統(tǒng)融合等諸多難題。

此外，萬物智能也給業(yè)界帶來了三大挑戰(zhàn)：芯片復(fù)雜性急劇提升，芯片生產(chǎn)力遭遇瓶頸，以及芯片與系統(tǒng)之間的相互依賴性增強(qiáng)。與此同時，摩爾定律的可預(yù)測性、經(jīng)濟(jì)性和成本都發(fā)生了巨大變化，我們正逐步邁向埃米級時代。

為了應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，新思科技提早布局，與半導(dǎo)體業(yè)界共同商討應(yīng)對之策。新思科技將芯片設(shè)計解決方案劃分為三個方面，以推動半導(dǎo)體行業(yè)向埃米級和萬億級的演進(jìn)：

全球領(lǐng)先的廣泛IP核組合：新思科技擁有值得客戶信賴的豐富IP核組合。

超融合創(chuàng)新EDA平臺：這是一個涵蓋系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)計、簽核、測試和制造的全面端到端解決方案。

先進(jìn)封裝技術(shù)：即先進(jìn)的Multi-Die解決方案，能夠提供所需的萬億晶體管容量，滿足不同應(yīng)用的需求，推動芯片技術(shù)的發(fā)展。

2024年，新思科技取得了令人矚目的成績，營收達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的61.27億美元，同比增長約15%。同時，新思科技推出了多款全球領(lǐng)先產(chǎn)品，助力合作伙伴加速從芯片到系統(tǒng)的創(chuàng)新進(jìn)程。

攜手英偉達(dá)深化合作：新思科技攜手英偉達(dá)，將領(lǐng)先的AI驅(qū)動型EDA全套技術(shù)棧部署于英偉達(dá)GH200 Grace Hopper超級芯片平臺。這一合作將在集成電路設(shè)計、驗證、仿真及制造各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)最高15倍的效能提升。

超以太網(wǎng)和UALink IP解決方案：新思科技推出了業(yè)界首款連接大規(guī)模AI加速器集群的超以太網(wǎng)和UALink IP解決方案?；谠摲桨?，用戶可以率先開發(fā)全新一代、具有廣泛互操作性的高性能芯片和系統(tǒng)，以擴(kuò)展面向未來的AI和HPC基礎(chǔ)設(shè)施。

40G UCIe IP全面解決方案：人工智能和數(shù)據(jù)中心技術(shù)的發(fā)展對計算性能的需求日益增長。為此，新思科技推出了全球領(lǐng)先的40G UCIe IP全面解決方案，其每引腳運(yùn)行速度高達(dá)40 Gbps，幫助客戶成功開發(fā)并優(yōu)化面向高性能人工智能計算系統(tǒng)的多芯片系統(tǒng)設(shè)計。此外，新思科技也是UCIe聯(lián)盟的積極參與者，為新思科技提供強(qiáng)大的UCIe解決方案奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。

PCIe 7.0 IP解決方案：為了幫助芯片制造商滿足計算密集型AI工作負(fù)載在傳輸海量數(shù)據(jù)時對帶寬和延遲的嚴(yán)苛要求，新思科技發(fā)布了業(yè)界首款PCIe 7.0 IP解決方案，包括控制器、IDE安全模塊、PHY和驗證IP，支持高帶寬、低延遲數(shù)據(jù)傳輸，以及廣泛的生態(tài)系統(tǒng)互操作性。

1.6T以太網(wǎng)IP整體解決方案：新思科技還發(fā)布了業(yè)界首個1.6T以太網(wǎng)IP整體解決方案，包括全新1.6T MAC和PCS以太網(wǎng)控制器、224G以太網(wǎng)PHY IP和驗證IP，加快了AI和HPC網(wǎng)絡(luò)芯片的上市時間。全新多通道/多速率以太網(wǎng)控制器可支持1.6T，與現(xiàn)有的多速率800G IP解決方案相比，延遲最多可減少40%，面積最多可減少50%；與現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)方案相比，其互連功耗最多可降低50%。據(jù)悉，目前該解決方案已經(jīng)被多家客戶采用。

成立三十多年以來，新思科技始終站在提供全球領(lǐng)先EDA、IP解決方案的技術(shù)前沿，助力開發(fā)者們加速創(chuàng)新。

展望2025年，新思科技認(rèn)為人工智能和智能汽車這兩個領(lǐng)域值得重點(diǎn)關(guān)注，且將率先復(fù)蘇。

人工智能領(lǐng)域：人工智能的發(fā)展對半導(dǎo)體芯片的需求極為旺盛，無論是訓(xùn)練階段還是推理階段，都需要強(qiáng)大的計算能力支撐。隨著大語言模型的不斷發(fā)展和應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心需要大量的高性能芯片來處理和分析海量數(shù)據(jù)，這將推動相關(guān)半導(dǎo)體芯片市場率先復(fù)蘇。

智能汽車領(lǐng)域：隨著汽車智能化、電動化的趨勢不斷加速，汽車對半導(dǎo)體芯片的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。從自動駕駛系統(tǒng)、智能座艙到電池管理系統(tǒng)等，都離不開高性能、高可靠性的半導(dǎo)體芯片。汽車制造商為提升產(chǎn)品競爭力，持續(xù)加大在這方面的投入，促使汽車電子領(lǐng)域的半導(dǎo)體市場快速復(fù)蘇。

另外，新思科技認(rèn)為人工智能、芯片普及、軟件定義系統(tǒng)這三大關(guān)鍵行業(yè)趨勢將推動著萬物智能時代的到來。在這三個關(guān)鍵趨勢的推動下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計將在2030年翻一番，達(dá)到甚至超過一萬億美元。如此高速的發(fā)展趨勢需要更強(qiáng)大的計算能力、全新的架構(gòu)和設(shè)計方法論，同時我們也將面臨來自芯片復(fù)雜性、成本和能耗以及安全等方面的重大挑戰(zhàn)。

針對中國市場，新思科技認(rèn)為中國正推動各行各業(yè)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，這將給半導(dǎo)體行業(yè)開辟廣闊的發(fā)展空間。“新質(zhì)生產(chǎn)力”強(qiáng)調(diào)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色低碳，其源頭在科技創(chuàng)新，落腳點(diǎn)在產(chǎn)業(yè)升級，關(guān)鍵因素在人才支撐，是基于科技創(chuàng)新發(fā)揮主導(dǎo)作用的新型生產(chǎn)力。

新思科技的EDA技術(shù)可以說是全球技術(shù)創(chuàng)新引擎。在半導(dǎo)體改變世界的同時，新思科技也在持續(xù)變革半導(dǎo)體的設(shè)計流程。創(chuàng)新是形成新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵，也是新思科技的核心DNA。新思科技既是萬物智能未來的最底層發(fā)動機(jī)，也將成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的最底層技術(shù)支柱。

2025年，新思科技將重點(diǎn)發(fā)力兩大領(lǐng)域：一是賦能從芯片到系統(tǒng)的創(chuàng)新：持續(xù)推動從芯片到系統(tǒng)設(shè)計解決方案的范式轉(zhuǎn)變，如電子數(shù)字孿生技術(shù)、3DIC系統(tǒng)設(shè)計解決方案等在實(shí)際項目中的應(yīng)用，助力合作伙伴不斷突破電子系統(tǒng)性能增長的瓶頸。

二是引領(lǐng)AI+EDA設(shè)計新范式。公開資料顯示，從2020年推出業(yè)界首個AI驅(qū)動型芯片設(shè)計解決方案DSO.ai，到2023年發(fā)布業(yè)界首個全棧式AI驅(qū)動型EDA整體解決方案Synopsys.ai，新思科技率先布局并不斷強(qiáng)化AI+EDA創(chuàng)新解決方案，引領(lǐng)AI+EDA設(shè)計新范式。截至目前，Synopsys.ai已搭載設(shè)計優(yōu)化解決方案（DSO.ai™）、驗證解決方案（VSO.ai™）和測試解決方案（TSO.ai™）、模擬解決方案、AI驅(qū)動型數(shù)據(jù)分析整體解決方案DesignDash、生成式AI助手Synopsys.ai Copilot以及用于3D設(shè)計空間優(yōu)化的3DSO.ai，并還在持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化。

當(dāng)然，所有先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展都離不開人才的支持。新思科技高度重視人才梯隊的培養(yǎng)。近30年來，新思科技一直在支持高校培養(yǎng)芯片人才，自2022年起，已經(jīng)建立了從小學(xué)、初高中到大學(xué)、研究生，以及專業(yè)人士的科技全人才培養(yǎng)梯隊，以確保創(chuàng)新的可持續(xù)性。例如，從2022年起，新思科技攜手合作伙伴成功研發(fā)了針對青少年的芯片課程，率先將芯片知識引入初高中基礎(chǔ)學(xué)科教育中，通過初高中課程、夏令營、冬令營、科普教育視頻等豐富的形式，激發(fā)青少年的好奇芯。新思科技還攜手上海楊浦區(qū)青少年科技站，將芯片知識引入小學(xué)教育平臺。

三十多年來，新思科技始終圍繞技術(shù)創(chuàng)新、生態(tài)創(chuàng)新、人才創(chuàng)新三個維度，不斷加速芯片設(shè)計的演進(jìn)，并攜手全球領(lǐng)先科技公司及產(chǎn)業(yè)上下游共同推動摩爾定律突破物理極限，賦能全球千行百業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級，驅(qū)動人類社會從信息時代邁入萬物智能時代。