半導體設計/制造
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關于汽車、安全和AI,新思科技是這么看的

2019-06-21 來源:EEWORLD

日前,新思科技召開一年一度的新思科技開發者大會SNUG 2019上海。今年的開發者大會對新思科技來說更具時代意義——擁有29年歷史的SNUG(新思科技用戶大會)全新升級、煥然新生。在楊浦區人民政府的大力支持下,大會共吸引了超過1400位來自全球的開發者共享前沿科技的創新成果。大會同期還舉辦了新思科技清華大學人工智能合作項目啟動儀式。

前所未有的大變革

新思科技總裁兼聯席CEO陳志寬指出,半導體行業在30余年間發生了翻天覆地的變化,目前來看市場格局演變及中國半導體產業的崛起,行業并購持續進行,以及半導體多種工藝同時存在是主要的變化。


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新思科技總裁兼聯席CEO陳志寬


正如在中國集成電路設計業2018年會上(ICCAD 2018),中國半導體行業協會集成電路設計分會理事長魏少軍教授的開場報告中所說,中國半導體產業2018年全行業增速有望達到22.4%,其中設計業2018年銷售額預計為2576.96億元,同比增長高達32.42%。按照近期人民幣與美元匯率,設計業全年銷售約為370億美元,占全球IC設計業比例約為三分之一。

新思科技進入中國已經25年,一直以來都在積極參與中國集成電路產業發展。

1994年,為支持909工程,時任新思科技副總的陳志寬就與清華大學周祖成教授見面,并捐贈了20套Design Compiler。1995年,又在清華大學成立了“清華大學——新思科技高層次電子設計中心”。2017年11月16日,新思科技又宣布在中國首次設立戰略投資基金。2018年初,新思科技宣布支持人民幣訂單和付款,開創業界之先河。同年8月2日,新思科技武漢全球研發中心順利封頂,這也是新思科技首個海外全球頂級研發中心。

這些都是新思科技長達30年對中國承諾的踐行。


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“清華大學——新思科技高層次電子設計中心”掛牌儀式,圖片來源:新思科技


而在半導體工藝演進過程中,新思科技通過與各大代工廠的密切合作,包括中芯國際、三星、臺積電、GlobalFoundries等主要代工廠,比如近期,新思科技的數字與定制化設計平臺已通過臺積電5納米生產就緒(production-ready)設計規則手冊(Design Rule Manual,DRM)的認證。而在前期制程研發中,新思科技2005年便開始深入研究,與FinFET發明人胡正明博士緊密合作,陸續發表研究論文,并聯合著書,啟發創新思科技維,推動摩爾定律的延續。陳志寬也表示,在未來,包括三五族、Nanowire、TFET、3 Fins等超越7nm時代中,新思科技將會繼續同晶圓廠密切合作,以迎接未來的挑戰。

此次SNUG峰會,胡正明也通過視頻分享了其對半導體行業發展的獨到見解。他認為,“隨著最先進工藝不斷向7nm、5nm、2nm邁進,半導體行業面臨最大的挑戰是找到長遠的發展之路。”正如其開發的FinFET技術實現了芯片從平面技術向3D立體技術的跨越,他正在參與研究負電容晶體管以期將功耗降低10倍,希望開發者們一步一個腳印,進行產業革新,以解決目前面臨的各種挑戰,實現技術的持續發展。


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胡正明研究的負電容結構圖,圖片來源:大國重器


后摩爾定律時代芯片的三大附加值

作為從Silicon到Software的領軍者,新思科技始終一直推進著產業的發展。

如今,盡管摩爾定律仍在,但不斷放緩的進程以及更高的迭代代價,使得大多數初創公司以及傳統老牌公司,都已開始從系統角度考慮問題。汽車、安全與人工智能,是陳志寬給出的三大發展方向。

汽車

毋庸置疑,在汽車行業日新月異的當下,汽車電子化電氣化無疑是行業中最佳驅動力,ADAS、互聯、自動駕駛、新能源、信息娛樂都需要有最先進的芯片做依托。今年,北美FABU技術就選擇了新思科技DesignWare IP組合開發其ADAS及無人駕駛芯片。

陳志寬指出,相對于通用類芯片,汽車芯片具有特殊的安全安規特點,因此在整個芯片開發驗證制造測試的環節中都必須保證符合車規級要求。此外,汽車的生命周期要遠大于手機,因此對于運行的穩定性也是有其特殊要求。同時,隨著車內電子元件的數量爆發,新興的車載系統架構讓處理器變得更加復雜,這也給芯片開發帶來了更大難題。正如新思科技創始人Aart De Gues博士在第十一屆全球汽車產業峰會上所說,芯片從28納米到7納米其實是非常難的,但對于如今的汽車系統來說,更像是要從180納米到7納米一樣的飛躍,困難可想而知。

當然芯片的開發只是新思科技為汽車所作的一小部分,為了加速汽車開發流程,新思科技提供了一整套原型開發技術,通過虛擬仿真,汽車公司可提前12個月開始啟動軟件的開發與測試。今年,德賽西威就已將該技術應用于包括智能座艙和ADAS在內的所有復雜電子系統的虛擬開發和測試當中。

安全

安全則是另一大發展趨勢,包括IoT、處理器以及安全IP,都是需要引起注意的。近幾年來處理器漏洞、無線網漏洞事件屢見不鮮,這些事件盡管可以從軟件、操作系統或網關層面解決,但隨著聯網產品越來越豐富,芯片種類越來越多,軟件迭代周期越來越快的情況下,還需要從源頭解決功能安全和信息安全的問題。


陳志寬表示,目前的軟件開發周期很長,所以大量的軟件開發調試都是直接借用開源軟件,但相比現有軟件,開源軟件的安全性并未得到認證,存在大量漏洞。而一旦軟件開發工作完成后,再回溯整個安全質量,就會發現很難解決。所以現如今軟件開發過程也在左移,就好像汽車開發過程一樣,通過開發過程中同步測試,虛擬開發等模式,實現隨時隨地的漏洞查詢。新思科技已將Black Duck組成分析(SCA)解決方案集成到其產品組合中;Black Duck SCA是唯一能夠跨源代碼、二進制文件、代碼段、軟件包和容器識別開源的解決方案。

新思科技目前已連續三年在Gartner魔力象限應用安全測試中被評為領導者。


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Gartner魔力象限應用安全測試報告


人工智能

盡管陳志寬把AI放到了三大發展方向的最后一位,但AI產業對于新思科技極其重要。

今年三月,上海市委書記李強會見了陳志寬一行,在雙方交流中,李強說道:“集成電路、人工智能等領域是引領未來的產業,也是上海創新發展的主攻方向。新思科技在集成電路產業界擁有廣泛影響力,近年來又在人工智能、信息安全等領域加緊布局,雙方合作前景非常廣闊,希望進一步深化拓展務實合作,共同培育更加完整、更有活力的產業生態。”

新思科技在人工智能領域的合作伙伴涵蓋了從大數據服務、算法和應用到智能芯片的眾多創新企業。

目前,新思科技已擁有一整套AI解決方案,解決了AI系統芯片(SoC)的設計和驗證挑戰以及AI算法,硬件和軟件的快速開發。新思科技的AI解決方案包括多種經過驗證的產品和技術,包括用于早期SoC架構探索的Platform Architect Ultra; DesignWare IP產品組合,包括ARC 處理器,帶卷積神經網絡(CNN)引擎的嵌入式視覺處理器和接口IP; AI增強的Synopsys Fusion設計平臺,包括RTL綜合,測試,物理實現,物理驗證和signoff;和Verification Continuum平臺,包括VCS功能驗證系統,VC Formal形式驗證,Verdi硬件/軟件調試,ZeBu仿真系統,HAPS原型系統以及用于早期軟件開發和優化的Virtualizer虛擬原型。這些產品的結合使得多家AI SoC公司能夠在最短的時間內實現芯片架構和軟件性能的最高效率,并充分實現并驗證其設計。

這些產品絕大部分都不是專為AI所開發,但確實專為AI所優化或者是為AI應用打包的解決方案。比如最近熱門的Habana Labs公司,就采用了DesignWare實現了高性能AI處理器SoC成功量產。

新思科技的AI戰略并不是自己發展,不久前,人工智能廠商耐能就宣布與新思科技合作,將結合耐能針對終端設備所設計的神經網路處理器Kneron NPU與ARC處理器,推出低功耗AI IP解決方案。雙方將共同展開進一步之合作推廣計劃,攜手拓展市場,以加速終端人工智能的開發與應用。

新思科技中國董事長兼全球副總裁葛群所說:“開發者們讓芯片支持AI技術精密到可以應用于醫學診斷,讓更多偏遠地區的患者享受一流的醫學診斷和治療;開發者們讓芯片足夠快,AI人臉識別技術得以在5秒之內就可以鎖定犯罪嫌疑人及同伙;芯片技術的領先可以使得手語翻譯器幫助手語者實現與世界無障礙交流。開發者手握科技變革的鑰匙,擁有改變世界的力量。致新至遠,共思同行,新思科技與開發者一起,發揮技術的價值,打通從應用到軟件到芯片的合作融合,助力中國產業騰飛,用科技把人類的善意展示給世界。”


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新思科技中國董事長兼全球副總裁葛群


在SNUG會場,特邀嘉賓創新工場董事長兼首席執行官李開復博士通過視頻暢想了人工智能技術對于未來商業模式變革的重要意義,為開發者描繪了一幅人工智能時代的商業繪卷。他認為人工智能技術是一個升級的統計系統,幫助人類分類、決策,甚至預測。其價值核心在于最大化利用海量數據資源,驅動全新商業模式從而帶來更美好的生活。同時,他還展望了人工智能技術普及后全新的社會分工形式,并寄語偉大的開發者們要看到前沿,看到未來。


清華大學汪玉教授也在SNUG 2019做了題為人工智能芯片的現狀與趨勢的報告。在報告中,汪玉表示深度學習實際上是算法和數據共同推進的結果,而算法的背后,都是算力在進行支撐。也正因此,當通用處理器無法滿足大數據分析對電路與系統提出更高的能耗要求時,需要軟硬件協同優化的定制加速器或者新器件新模型的引入,也就造成了如今AI芯片百花齊放的年代。


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清華大學汪玉教授


汪玉指出,目前在AI芯片領域,我國同國外差距較小,而在新器件研究領域,甚至是處于同一起跑線上,這就給我國芯片行業工作者帶來了巨大發展空間。

對于目前多種硬件平臺,多種框架的編譯工具鏈環境來說,汪玉也表達了自己的觀點,既需要一種統一的中間層框架,實現平臺化的管理,以實現更高的學習和工作效率。

汪玉表示人工智能不止對云端芯片提出新的需求,同時邊緣計算芯片(例如車、基站等)的定義還不清晰,還有比較大的發展空間。中國信息通信科技集團有限公司副總經理、無線移動通信國家重點實驗室主任陳山枝博士則從通信技術的角度解讀了這一趨勢。陳山枝指出,5G與云計算、大數據、人工智能、區塊鏈等新技術融合應用,將顛覆或升級一些產業,同時也會孵化新的產業和新的商業模式。工業物聯網、車聯網和智慧城市等垂直行業,是5G技術可以給我國帶來的產業升級難得機遇。對此,也會催生出各種各樣的芯片技術路線。

“5G給集成電路產業帶來的機遇與挑戰并存。”陳山枝說道,“機遇來自豐富的移動終端芯片(射頻、基帶、MEMS等)以及工業物聯網、物聯網、車聯網等垂直行業芯片,但由于應用的碎片化,會給芯片定義帶來不小難題;同時在小型化、高集成度和低功耗方面,芯片公司還應繼續加大研發力度;而對于車聯網、工業物聯網等領域,要求芯片設計一定要滿足高可靠性、高安全性等特點。”

除此之外,陳山枝還暢想了未來空、天、地一體化的6G泛在移動通信網,在新空口、新網絡和新融合方面,將會給社會帶來更加飛躍的價值體現。


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中國信息通信科技集團副總經理、無線移動通信國家重點實驗室主任陳山枝博士


促進產學研一體化

汪玉教授在演講結束時特別呼吁到國內應加強產學研合作的一體化工程,實現創新閉環。

此次SNUG上海,特別邀請到周祖成教授,共同開啟新思科技清華大學人工智能合作項目啟動儀式。此次的啟動儀式有別于剪彩或者灌沙,而是雙方共同為樹苗澆水,也意味著共同開啟教書育人新篇章。從新思科技大學課程體系、新思科技大學計劃再到《中國集成電路產業人才狀況白皮書》,新思科技的每一步人才計劃,都離不開清華大學和整個教育界的鼎力支持。


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剪彩儀式現場


除此之外,新思科技也一直重視國內的研發,一年一度的SNUG會議,都會收集開發者論文,本屆的金獎獲得者來自紫光,這也是新思科技對于國內芯片研發的支持與認可。

技術的分論壇則展現了開發者大會的技術廣度。本屆大會共設立了5大分論壇,分別圍繞5G通信與數據中心、機器學習、物聯網+人工智能(AIoT)、汽車電子等熱門應用展開討論,吸引了各個領域的眾多開發者們展示其創新成果如何真正改變世界。

此外,開發者大會現場展示了超過40個開發者優秀案例,覆蓋眾多改變未來世界的熱門應用。同時,有超過20家全球合作伙伴在現場展示最新應用互動體驗,涉及人工智能、智能汽車、5G、物聯網、數據中心等前沿領域。

大道至簡,互信歸一

“在一起,我們改變世界。”是SNUG 2019的標語。正如陳志寬所說,“大道至簡,互信歸一。”人工智能將一切產業需求連接,新思科技也已經把所有客戶和產業鏈連接好,正在通過與客戶,與產業界的溝通與信任,通過一次次技術革新,幫助產業將紛繁復雜的技術引入千家萬戶,不斷創新、不斷改變是新思科技永遠的承諾。

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