新思科技:从芯片到软件,系统级创新理念应对后摩尔时代挑战|WISE2021新经济之王大会

演讲嘉宾|Sassine Ghazi、葛群

12月13日-15日,36氪WISE2021新经济之王峰会在上海举行,今年我们以「硬核时代」为主题。“硬核”是当下时代和大环境带给中国新经济企业的挑战和机遇,一方面要求企业关注技术创新、找到自身“硬核”壁垒;另一方面要求企业回馈社会,展现更多“硬核”责任与担当。在从商业模式创新的“应用时代”迈向技术创新的“硬核时代”之际,我们与上百家硬核企业汇聚一堂,聚焦宏观政策、智能制造、半导体、新能源、新消费等热门赛道,全方位探讨各领域如何构建以创新驱动的硬核竞争力。

新思科技总裁兼首席运营官Sassine Ghazi联合新思科技中国董事长兼全球资深副总裁葛群发表重磅演讲,以“硬核科技打造数字化基底——未来数字时代的思考和实践”为主题,与硬核时代的同行者们共同探讨,数字化转型的百年大变局之下,如何从系统级层面的创芯出发,实现数字经济价值链的重塑,展现硬核科技改变世界的力量。

新思科技中国董事长兼全球资深副总裁葛群分享了数字经济的底层逻辑,即芯片连接起物理世界和数字世界,是数字经济的基座技术。而随着各行各业的数字化转型进入深水区,市场对芯片的需求更加多元化,从简单考虑功耗、性能、面积等通用性能的提升,变为需要综合考虑应用场景、软件、算法、硬件等需求。

总裁兼首席运营官Sassine Ghazi则提出,大型系统级公司正在定制自己的SoC来实现电子系统的差异化,需要把SoC设计纳入整体业务和差异化战略。他认为,对软硬件的交叉点进行优化才是科技创新的真正推动力,并据此提出了SysMoore理念:在硬件层面,企业面临摩尔定律发展所带来的硬件压力,软件层面,市场正追求通过定义芯片需求来满足客户在特定应用软件和系统应用上的需求,芯片设计公司需要从系统层面进行芯片设计。

Sassine Ghazi表示,SysMoore理念对企业提出了摩尔定律和低功耗设计等挑战。新思科技也通过全集成数字设计的平台Fusion Platform、自动化学习的人工智能系统DSO.ai、先进异质封装解决方案3DIC Compiler、FPGA仿真工具ZeBu和原型验证工具HAPS等产品,来解决上述挑战。

葛群表示,SysMoore理念是一种全新的方法学和思维范式,将引领芯片行业从单一追求集成度增长的摩尔时代,升级至复合纬度增长的系统摩尔时代,从而实现芯片创新效率和能力的指数级增长,满足数字时代的芯片多元化需求。秉持这样的新理念,未来先进成熟的芯片技术将会更深入地应用到医疗、农业、房地产、化工等已经存在上百年的传统工业和产业中去,从而提升这些产业的容量和效率,实现数字化的更大发展。

以下是新思科技的演讲实录,经36氪整理编辑:

大家好,很高兴收到36氪的邀请,作为硬核科技- 芯片行业的代表之一,来参加今年的WISE峰会。

新思科技所在的EDA和IP领域,来自芯片行业的最上游,我们很荣幸的被整个行业称之为“芯片之母”。在过去的35年,我们埋头最先进的技术创新,比如我们已经攻克了5nm、3nm,今天成功地让2nm成为现实,并把200多亿颗晶体管集成在指甲盖大小的芯片上。

近几年,随着5G互联网、人工智能、大数据、云技术的发展,数字化已经浸润到了我们日常生活中的衣食住行,生产工作和娱乐休闲的方方面面。数字经济发展澎湃汹涌,让我们迎来了百年未见之大变局。作为数字经济的背后驱动力,芯片行业逐渐从幕后走到了台前,成为最热门的科技投资赛道。无论是资本的助力,还是大众的关注度,都像潮水一样涌来,对我们寄予了厚望,也对我们充满了好奇。所以我今天想借此机会,作为芯片从业者的角度,来和大家交流一下,我们对于未来数字时代的思考和实践。

首先我们来分析一下数字经济的底层逻辑。“数字化”的过程,是充分利用先进的数字技术,来改造和提升物理世界的运行效率和整体容量。大家可以看到,从终端、边缘、到云端,背后的英雄就是芯片。是芯片,连接了整个物理世界和数字世界。包括现在热议的元宇宙,芯片也是背后的重要驱动力。这也是为什么大家这么关注芯片的原因之一。而支撑芯片从设计、制造再到应用的,就是新思科技过去35年来一直不断耕耘的领域,所以我们也被称之为数字经济的根技术。我们非常自豪,新思科技已经成为芯片行业当之无愧的全球领导者,我们通过不断迭代技术、改进方法学,去延续摩尔定律的有效性,协助芯片开发者不断提高芯片的创新能力。

进入数字时代,芯片的应用场景将更加广泛,芯片开发已经不仅仅考虑摩尔定律以及PPA目标(功耗、性能、面积)。系统级公司纷纷加入造芯行列,市场对芯片的要求已经不再是固定靶向——一味追求通用性能的提升,而是转变成为移动靶向,需要综合考虑应用场景、软件、算法、硬件,芯片的需求更加多样性。为协助行业解决面临的系统级挑战,新思科技基于数字时代的全球趋势,提出了一个创新理念——SysMoore。

接下来,我们非常有幸的邀请到,新思科技全球掌门人Sassine Ghazi先生,来为大家全面阐述SysMoore这个理念。

Sassine:

大家好,我是Sassine Ghazi,新思科技总裁兼首席运营官。我今天的演讲包含两个主要部分:第一部分是宏观趋势分析,第二部分将介绍推动和支持当前发展趋势的创新理念。

我们先来回顾一下“万物智能”究竟带来了哪些变化。我们的汽车、手机、房屋和居住的城市,每一个设备都被引入了“智能”,而且这一需求在不断增长。智能化催生了对数据的巨大需求,而巨大的数据需求离不开大规模计算和机器学习的支持,当然也离不开处理数据的软件和应用。由此可知,创新是由软硬件的交叉点来推动的。

以上这些宏观趋势简言之,软件无疑是创新的推动力,而芯片让一切成为可能。对软硬件的交叉点进行优化才是产品创新的真正推动力,我们才得以获得意想不到的产品体验。

这种趋势并非新事。我们看到很多公司一直都同时着眼于芯片和软件,以充分开启创新契机。回看本世纪00年代初,从苹果公司开始,手机发展成为一个全新的市场,颠覆了原有的芯片和软件,开创了新模式。在00年代中期,系统级公司开始顺应同样的发展趋势,优化工作负载和芯片,以满足特定市场或领域的架构需求。

到2014年或2015年初,特斯拉在整个汽车市场掀起了颠覆性创新,他们再次将目光投向硬件,将汽车视为一个整体,通过软件进行优化,从而创造用户体验。Facebook、特斯拉、亚马逊等系统级公司,都基于用户体验开启新的创新可能性,通过特定的芯片和半导体器件来推动软件的应用。

目前,中国也出现同样的机会。我简单概述三个垂直市场:汽车、人工智能和超大规模数据中心,同样的情况也适用于这些市场,我们称之为软件为中心的应用和模式,来驱动芯片、架构和设计。

现在来总结一下宏观趋势的部分,大型系统级公司正在定制自己的SoC来实现电子系统的差异化,而这些系统级公司需要把SoC设计纳入整体业务和差异化战略,所以从EDA 、半导体和系统级公司的角度来看,当下的形势令人振奋,不仅在技术创新方面存在极巨大机遇,从商业角度考虑,同样存在巨大机遇。

就不断变化的市场动态而言,过去芯片设计所面对的挑战,只是规模复杂性。换言之,你可以遵循摩尔定律的节奏推进。每18个月到2年,性能、功耗和面积的目标很清晰,这就是工艺节点演进带来的优势。而芯片则定义由其驱动的应用软件。

现在,趋势有所改变。摩尔定律仍在延续。市场展现出巨大的雄心,我们所称的早期系统公司正在推动芯片定义和架构,以支持他们不断探索理想的最终用户应用和创新。我们在此概括为汽车、消费、HPC、移动等市场。所有这些市场都驱动了芯片的发展,也就是市场正在通过定义并实现芯片需求和要求,来满足客户所追求的特定应用软件和系统应用。

这就是我们所说的从规模复杂性到系统复杂性的转变。两者的交叉点就是SysMoore。我们称之为SysMoore时代,即在传统芯片与系统之间进行优化,从系统层面开展芯片设计。

为实现SysMoore,存在很多挑战。一是遵循摩尔定律的节奏,这说来简单,但实现起来非常复杂。利用摩尔定律在物理层面进行优化的机会还是很多的。二是低功耗设计。我们认为低功耗或高能效设计将成为许多应用的制约因素。换言之,在设计时考虑低功耗或节能是SysMoore成功的关键。当然,多元设计或多裸晶设计和集成将成为一大趋势。这是缩短产品上市时间的主要推动因素,能够针对特定工艺技术上的特定应用实现裸晶复用,并在系统层面更快地将这些整合在一起。

目前,人工智能将成为一个巨大的机遇所在。我之所以强调这是个巨大的机遇,是因为现在很多应用都需要对软件、系统和空间进行优化,如果我们可以应用人工智能来协助人类进行优化,肯定能创造出巨大价值。

在芯片设计之初就植入监测器和传感器来跟踪芯片的健康状况,实现从流片前、流片后一直到芯片生命周期结束的全程监控,这是一项不可或缺的能力,这项颠覆性技术可用于数据中心或汽车行业,通过追踪芯片的健康状况来实现安全目标。基于这些,我们需要云来管理大量数据,丰富软件内容。为此,软件开发风险管理以及交付速度变得非常重要。所以大家可以看到,摩尔定律仍然重要,而通过不同的优化方式,可以实现系统应用与芯片的差异化优势。那么新思科技是如何应对的呢?

面对我提到的所有挑战,新思科技依然存在极大的机遇,并不断增强我们在创新方面的领导地位。回看35年前公司刚成立的时候,我们不断引领摩尔定律,也就是解决规模复杂性。

下面,我将具体讲一下前面提到的硅片和系统之间的转变。

从硅片到器件,需要用到晶体管建模技术、器件层面的工艺技术和模拟技术。这方面我们推出了TCAD技术和DTCO(设计技术协同优化)。

从器件到芯片,我们引入了Fusion Platform,这是业内首个引入全集成数字设计的平台,具有可预测性,能为客户提供快速收敛流程,让客户有能力在设计前做出决策,并在设计进入后端时可以清楚了解收敛情况。

我想强调的另一个产品是DSO.ai,这是我们引领的另一个领域。DSO.ai是一个使用强化学习的人工智能系统,着眼于整个设计空间的优化,交付的成果更出色、更一致,仅凭人力无法做到。之所以能够做到这一点,是因为优化的空间不断扩大,单个开发者或者团队都很难在如此大的空间内进行优化。为此我们采用了强化学习方法,目前我们正在加大研究这一优化系统,协助客户实现最佳的PPA指标。

我还想重点讲一下3DIC。我之前说过,现在整体的发展趋势是在单个封装里实现分解SoC或多裸晶片集成。在这方面,我们也率先推出统一解决方案,协助完成3DIC的布图规划、设计和实施。

现在已经从芯片发展到系统。我们在软硬件原型设计方面拥有强大实力,新思科技的FPGA仿真工具——ZeBu和原型验证工具——HAPS都处于领先地位,开发者可以在硬件可用之前先运行软件。

从系统进一步发展到软件,在芯片环节就将软件安全纳入考量是关键所在。2015年左右,我们通过一系列收购开始了这方面的投资。从图中可以看到,我们是一家创新公司,创新范围覆盖硅、器件、芯片、系统以及软件。这样的理念对于新思科技并不陌生,大约7年前我们就看到了芯片到软件协同优化的重要性。

基于此,我们在进行多个层面的投资和创新。

首先是最核心的数据连续性,通过统一的方法来获取从硅片到软件的数据,利用云上基础架构,基于数据连续性实现人工智能应用和分析。所以请继续关注我们,目前我们正沿着这些技术路线,向市场提供卓越的创新和技术。

最后但同样重要的一点是服务。我们的许多客户都在寻找专业协助,将软件专业知识与软硬件实现及验证相结合,我们同样对这一领域进行了投资。

总之,我们面临令人激动的创新机遇,这些机会实际上是由半导体和软件的交叉点所驱动的。中国的发展前景十分光明,机会很多。我们期待继续开展合作,协助客户开发出用户真正需要的卓越产品,而新思一直为实现这一目标的提供核心动力。谢谢大家!

葛群:

刚才Sassine讲到的SysMoore,在我看来SysMoore不仅仅是一种新的发展模式,更是一种创新的逻辑范式, 让我们能够透过现象看本质,从系统级的层面出发来解决问题,以更强大的工具推动芯片创新的效率,实现能力的指数级成长。

新思科技自1995年来到中国,一直坚持与中国的市场和客户们共同成长,正如Sassine刚才所说,未来我们也将一如既往的全力支持中国客户的发展,中国的数字经济未来不可限量,给我们的产业带来了前所未有的发展窗口,同时也赋予我们新的任务,要把先进的成熟的芯片技术应用到医疗、农业、房地产、化工等已经存在上百年的传统工业和产业中去,从而提升这些产业的容量和效率,从根本上赋能数字经济的发展。

所以我们新思也将坚持“+新思”的战略,倡议芯片行业命运共同体,通过技术互补,市场共融,将最先进的芯片能力带到产业数字化的方方面面,让中国的数字化实现更大的发展。