AI 正持續(xù)影響著人們生活的各個領(lǐng)域，設(shè)計半導體一方面驅(qū)動人工智能和加速計算，另一方面，芯片與系統(tǒng)開發(fā)本身也受益顯著。

近日，知名EDA軟件設(shè)計公司Cadence舉辦了CadenceLIVE China 2025中國用戶大會。Cadence高級副總裁兼系統(tǒng)驗證事業(yè)部總經(jīng)理Paul Cunningham在演講中指出，隨著生成式AI和Agentic AI的成熟，未來的芯片設(shè)計將不再依賴人工編寫代碼或手動布局布線，而是由Agentic AI根據(jù)高層級的功能描述自動生成完整的設(shè)計方案。

他認為，三維集成電路的未來，不僅是物理結(jié)構(gòu)的堆疊，更是設(shè)計方法學、驗證技術(shù)與人工智能深度融合的產(chǎn)物。

當小米、阿里巴巴、比亞迪等系統(tǒng)公司開始涉足芯片制造，意味著芯片設(shè)計越來越以用戶體驗為導向，在Paul看來，這是20年前難以想象的事情，如今卻已成為越來越多的“軟件定義芯片”的案例。

半導體芯片的功能日益復雜，需要集成數(shù)萬億個晶體管，必須支持高性能計算，并采用先進的工藝節(jié)點設(shè)計。正是在這一背景下，超越傳統(tǒng)單芯片設(shè)計的先進封裝技術(shù)，尤其是三維集成電路，成為突破性能瓶頸的關(guān)鍵。

“一年前半導體行業(yè)的官方預測，到2030年末市場規(guī)模將達到9000億美元左右。就在過去一年里，他們將這一預測提高近3000億美元，現(xiàn)在預計2030年將超過1.2萬億美元。我認為其中很大一部分是由數(shù)據(jù)中心AI計算的爆發(fā)式增長以及向邊緣端的遷移所推動的。但實際上，這還只是第一波浪潮。所以我相信這個預測，它還會繼續(xù)增長。”Paul說道。

“制程節(jié)點的開發(fā)無法再與工具和IP的開發(fā)分離，必須協(xié)同工作。” Paul認為隨著復雜多芯片封裝（如中介層2.5D封裝）和堆疊技術(shù)（如多達16片的晶圓堆疊）的應用，推動超越摩爾定律勢在必行。

為此，Cadence提出了“三層蛋糕”（three layer cake）概念，以智能系統(tǒng)設(shè)計為核心，提供先進的計算軟件、專用加速硬件和 IP 解決方案，能夠適應客戶動態(tài)的設(shè)計要求，包括AI代理層、核心仿真層以及運行計算的硬件層。

從生產(chǎn)環(huán)節(jié)來看，Cadence不僅僅關(guān)注半導體本身，還會向后端物理世界延伸，包括機電、熱力、流體等領(lǐng)域，甚至模擬整個數(shù)據(jù)中心，以實現(xiàn)從芯片到系統(tǒng)端到端的優(yōu)化。

在技術(shù)原理上來看，仿真與AI技術(shù)的傳統(tǒng)方法依賴數(shù)學和計算機科學，AI能夠解決以前無法處理的問題，如復雜的物理建模和自動化設(shè)計。支撐前兩者的是計算本身，當定制加速器可應用于x86 CPU、Arm架構(gòu)、GPU等多種平臺，Cadence的軟件也在越來越異構(gòu)化。借助AI釋放的創(chuàng)造力，Cadence能夠?qū)崿F(xiàn)卓越設(shè)計，幫助客戶滿足關(guān)鍵的商業(yè)和環(huán)境需求，包括上市時間和可持續(xù)性。

演講的另一大亮點是AI對EDA自身的重塑。

Paul回顧道，Cadence自2016年DeepMind的AlphaFold問世后便開始探索AI在工具內(nèi)部的應用，即“優(yōu)化式AI”（Optimization AI），用于提升PPA、發(fā)現(xiàn)錯誤。

如今，隨著生成式AI的興起，EDA正進入“對話式交互”時代。Cadence推出的JedAI平臺，允許用戶通過自然語言與所有工具對話，獲取專家級支持，甚至構(gòu)建基于Agentic AI的自動化工作流。

在其描繪的愿景中，未來，用戶將不再僅僅是“許可工具”，而是可以“許可虛擬人才”——一個由AI驅(qū)動的虛擬設(shè)計工程師或團隊，能夠自動執(zhí)行從設(shè)計、驗證到修復的全流程任務(wù)。

“你可以從Cadence獲得一個虛擬物理設(shè)計工程師，或一個虛擬物理設(shè)計團隊，或一個驗證團隊，或一個版圖團隊。再結(jié)合我們核心引擎中的傳統(tǒng)AI。這對我來說就是Cadence自動化的未來。所以這意義重大，”Paul說道。

Paul指出，AI轉(zhuǎn)型將徹底改變設(shè)計范式。他表示，當前超過50%的Cadence工具已集成“優(yōu)化式AI”，可用于提升工具運行速度、質(zhì)量及錯誤發(fā)現(xiàn)能力。在未來兩年，隨著生成式AI的大規(guī)模部署，這一比例將輕松地超過80%。

而在更長遠的愿景中，設(shè)計將實現(xiàn)完全自動化：用戶只需輸入功能需求、工藝節(jié)點和IP等，Agentic AI即可自動生成網(wǎng)表、運行流程、修復錯誤，直至設(shè)計收斂。這不僅是三維集成電路的未來，更是整個智能系統(tǒng)設(shè)計的終極方向。

“我們要利用AI和加速計算這一愿景，從芯片走向封裝、電路板、再到系統(tǒng)，成為你們智能系統(tǒng)設(shè)計的合作伙伴。”Paul說道。

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