
芯片设计这门手艺,正被两股力量同时挤压。
一边,AI模型每三四个月就迭代一次。另一边,一颗芯片从定义到流片,动辄要一年半。系统公司等不起,纷纷把压力传导给EDA(电子设计自动化)厂商:能不能把"从规格到流片"压到一年以内,最好是九个月?
在本周的SEMICON West上,Synopsys(新思科技)总裁兼CEO Sassine Ghazi在现场专访中,系统谈了这场变化。他的核心判断可以概括为三句话:
自主式芯片设计正在推进,但至少现阶段,人类工程师仍不可或缺;
系统公司正在倒逼EDA缩短设计周期,以跟上AI工作负载的变化速度;
先进封装、物理AI和数字孪生,都要求在多物理场层面做更广泛的联合分析与协同设计。
下面按主题梳理。
一、先从根上说:工程本身要被重新设计
AI数据处理量不断攀升,芯片既要跑得更快,又要更省电、更低温。Ghazi认为,这已经不是局部优化能解决的问题,而需要"重新发明工程本身"。
他的逻辑是:模型本身决定了工作负载,工作负载决定了芯片该怎么设计。因此,优化必须贯穿整条技术栈:从物理、材料、工艺,到架构、设计,再到软件和模型。任何一层单独优化,都不够。
二、从"助手"到"编排者":AI在EDA里走了十年
AI进入EDA并不是这两年的事。2016年前后,Synopsys就在工具中引入了强化学习,让AI在庞大的参数空间里帮工程师寻找最优解。那时的AI,更像一个助手。
真正的转折发生在最近一年:大模型的推理能力明显跃升。目前,Synopsys已有40多个任务智能体,每一个都是某款工具的"专家",被灌入该工具的知识与能力,专门负责某类优化。在它们之上,大模型承担"长时程编排"的角色:用户不再输入一条条提示词,只需给出想要的结果,模型便自行推理,调度多个智能体去完成。
Ghazi把这一演进概括为:从助手(副驾驶),到生成式能力,再到长时程自主智能体。这就是他所说的"自主工程"。
三、已经自主的那一步,恰好最费人力
那么,自主化走到了哪一步?
目前,系统公司(超大规模云厂商、前沿AI实验室、电动车和无人机公司等)可以基于终端产品,提供一份规格,交给Synopsys的自主智能体,由它产出经过验证的RTL。RTL是芯片设计的起点。
这一步在传统流程中,需要一批工程师花上数月:写RTL、验证RTL,并确认它能被物理实现和制造。如今,已有一批客户正在使用这套自主流程。
再往后呢?物理实现、物理验证、最终签核,目前尚未自主化。Ghazi的表态很明确:这是目标,他"毫不怀疑"终会做到,但今天还没到。
至于"无人参与设计芯片"这一行业愿景,他的看法是:人不会被取代,而是上移。人类仍负责三件事:定义架构、把控方向、在量产前做最终签核。
他甚至不认为自主化是行业风险。恰恰相反,眼下的瓶颈是想定制芯片的公司越来越多,而能把规格变成硅片的架构工程师严重不足。自主编排补上的,正是这个缺口。
四、智能体会成为新的核心IP吗?
一个自然的追问是:既然智能体这么能干,它会不会取代工具本身,成为Synopsys的核心IP?
Ghazi的回答是,两者缺一不可。模型擅长推理和探索,能生成大量设计方案,但生成之后,必须由工具来验证、落地,并在性能、功耗、成本之间收敛到唯一一个最优实现。
另一条线是接口IP,即用于芯片与芯片、芯片与系统之间互联的IP。这类IP的定制化程度越来越高。对一家超大规模云厂商来说,如果接口IP只是通用方案,面积和性能就无法针对自己的工作负载优化,竞争力便会从这里流失。
五、3D-IC:已经跑起来了,麻烦在电路之外
2026年被不少人称为"3D-IC元年"。这是真的吗?
Ghazi的答案是肯定的:如今数据中心里,已经有不少芯片是3D-IC。
但真正的挑战,并不在电子架构,而在物理与机械效应。当工作负载高强度运行时,封装内部会出现热问题,导致部分芯粒(chiplet)翘曲甚至开裂。这是机械问题,不是电路问题。
对策只有一个:把物理仿真提前到架构阶段。这也正是Synopsys收购Ansys的核心逻辑,即在设计初期就把热和机械效应纳入考虑,而不是等封装做完再补救。
同样关键的是工作负载。访谈中,主持人举了一个例子:算力每隔几毫秒就出现一次尖峰,热量也随之周期性冲高,那么尖峰之间如何散热?Ghazi借此强调,先进封装和多芯片系统,必须放在具体工作负载的背景下去设计。现场的许多意外,都源于某个没被考虑到的极端场景,最终导致系统过热损坏。
所以,这是一场从软件、封装架构到具体实现的全栈优化,同时要兼顾物理和设计两个维度。
六、物理AI:从一颗硅片,签核到一辆整车
当AI从数字世界走向物理世界,两边都需要定制芯片。产品一旦进入物理应用,就会变成软件定义。汽车行业沿着"软件定义汽车"走了七到十年。
当车辆迈向自动驾驶,需要建模的就不只是电子和终端产品的物理特性,还包括它运行的环境。优化因此变成三个维度同时展开:硅片、系统本体(结构、流体、机械),以及运行环境。
Ghazi把Synopsys的定位描述为"从硅到系统":硅是老本行,系统则靠收购Ansys获得的多物理场签核能力。目标很务实:不过度设计,不过度制造,在量产之前,跨多个物理领域完成签核,做到"刚刚好"。
这里有个容易被忽略的概念:系统是分层的。一个先进封装本身是一个系统;放进机架,它就是一个组件;再往上到子系统、数据中心,它依然只是组件。Ghazi坦言,这是他最难向别人讲清楚的部分。
七、数字孪生:讲了十年,完整版还没出场
数字孪生也不是新概念。十五到十七年前,Synopsys就通过两次收购布局芯片虚拟化:为芯片建立数字孪生,让客户在芯片制造出来之前,就能开始开发软件,并比较不同芯片对系统的适配度。
放到整车层面,客户今天已经能为整车电子系统建立数字孪生,也能对材料、结构做碰撞仿真,从而省去一部分物理样机和实车碰撞测试。
但同时涵盖电子、物理和运行环境的完整数字孪生,目前还没有被广泛使用。Ghazi认为,这条路非走不可:没有数字孪生,未来复杂的智能系统要么耗时无穷,要么成本高到天文数字。
有意思的是,谁跑得最快?Ghazi多次提到中国。他拜访过不少机器人和电动车公司,成立才两三年,起步就是全数字化设计流程。芯片流片后装上板子,再装进车里,几周内软件就能跑起来。他们的整车迭代周期是九个月到一年,而传统车企推出一个新平台,通常需要四到六年。
这当然需要大量算力投入,但换来的是更强的产品差异化和更快的创新节奏。他认为,难点不在"能不能做到",答案是肯定的。真正的问题是:什么能说服一家成熟的老牌工程公司,放弃沿用多年的流程,跳进这种新工作方式?
八、速度:系统公司最大的焦虑
回到开头那个错位:模型每三到四个月变一次,芯片却不可能按两三年的节奏更新。这正是越来越多系统公司想把芯片开发权握在自己手里的原因。
这并不是因为传统半导体厂商做得不好,而是节奏实在太快。Ghazi透露,半导体客户正推动设计周期从18个月、16个月、14个月,一路压向一年;而系统公司则在问:能否借助AI,把从规格到流片压缩到一年以内,甚至九个月以内?瓶颈到底在哪儿?
关于可编程、可自适应的芯片,他坦言,目前系统公司采纳得并不多,它们更看重的是"快速定义规格、快速定制芯片"。这类芯片的生命周期通常只有两三年,并不打算跨多代模型长期使用。既然寿命本就不长,更短的服役期也可以接受,关键是更快交付。
九、让他睡不着的,是"节奏"
被问到最担心什么,Ghazi连说了三遍:节奏,节奏,节奏。
复杂度还在暴涨,他从未见过如此高速的系统级协同设计。真正的难处不在技术本身,而在组织:把新工作流写进PPT很容易,但一家公司既要兑现眼前对客户的承诺,又要带着同一支工程团队转型,去交付"智能、物理、产品差异化"融为一体的未来,极其困难。
研发投入也印证了这一点。EDA一直是硬件行业中研发占收入比例最高的领域之一。AI带来了机会,但Ghazi说,目前还没看到它能让投入降下来:
"我们的投入仍在持续增加,而不是减少。"
写在最后
综合来看,这场对话传递出四个信号:
自主设计已进入早期落地:从规格到RTL可以自动完成,物理实现与签核仍在路上;
人类工程师的角色在上移:从执行者转向架构定义、方向把控和最终签核;
多物理场协同设计,正成为3D-IC、物理AI和数字孪生共同的底层需求;
速度是最大的变量:模型以月迭代,芯片以年迭代,这个错位正在重塑整条产业链。
本文根据Semiconductor Engineering对Synopsys总裁兼CEO Sassine Ghazi的专访内容编译整理,观点均来自受访者。
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