CEO們的展望。

本文主要圍繞芯片設計的變化進行討論，參與討論的有：半導體工程與Siemens Digital Industries Software的 IC EDA 執(zhí)行副總裁 Joseph Sawicki ；還有PDF Solutions總裁兼首席執(zhí)行官 John Kibarian ；Ansys半導體事業(yè)部總經(jīng)理兼副總裁John Lee ；是德科技PathWave 軟件解決方案副總裁兼總經(jīng)理 Niels Faché ；IC Manage總裁兼首席執(zhí)行官Dean Drako；Simon Segars，Arm前首席執(zhí)行官兼沃達豐董事會董事；Real Intent 總裁兼首席執(zhí)行官 Prakash Narain。

SE：當你設計一個復雜的芯片時，你怎么知道你正在看的是好的數(shù)據(jù)？

Narain：我們專注于一個非常具體的問題。如果你關注安全或產(chǎn)品生命周期管理，則必須對其進行量化。但是現(xiàn)在我們要使用那個函數(shù)，所以你必須為它做好計劃。它必須成為戰(zhàn)略的一部分，在這種情況下必須簽署所有其他需要改進的變量。歸根結(jié)底，工作流程中它是一組離散的簽核步驟，需要經(jīng)過這些步驟才能找到合理的失敗點并制定計劃。

Faché：數(shù)據(jù)管理是我們都需要的核心能力。它是來自我們所有工具的模擬數(shù)據(jù)。我們的測試設備正在生成大量數(shù)據(jù)。真正的關鍵是要確保有一個很好的方法來探索數(shù)據(jù)并標記它。這使你可以將該數(shù)據(jù)與特定設計或測試設置或生成數(shù)據(jù)的條件相關聯(lián)，然后可以從中獲得洞察力。比較模擬和測試，查看相關性，并使用它來改進設計并預測實際產(chǎn)品的行為方式。這就是為什么數(shù)據(jù)管理是一項關鍵能力。

SE：但是數(shù)據(jù)共享是個大問題。許多關鍵數(shù)據(jù)都來自晶圓廠。它如何在一個組織中傳遞，以便與芯片架構(gòu)師和設計到制造鏈的其他部分共享？

Kibarian：這個行業(yè)的每個人都非常神秘，但我們是世界上協(xié)作程度最高的行業(yè)。我們以某種方式設法共享數(shù)據(jù)，并以一種尊重的方式進行。有各種各樣的協(xié)議可以讓這一切正常進行——你如何共享數(shù)據(jù)，你如何將它存儲在云中，零信任所需的加密量。然后是人們正在玩的類似科幻小說的東西，比如數(shù)據(jù)的同態(tài)加密。我們也嘗試過很多這樣的事情，但今天它真的是關于誰可以看到什么數(shù)據(jù)的協(xié)議。今天，PDF 為世界各地的客戶存儲了數(shù)據(jù)，因此我們只處理其中的一部分。但在未來，我們可以使用允許處理數(shù)據(jù)的加密技術做更多的事情。

Lee：數(shù)據(jù)太多，因為可以生成大量數(shù)據(jù)，而且對這些數(shù)據(jù)的處理也存在問題。這就是 AI/ML 可以而且確實有幫助的地方。與此同時，我們實際上沒有足夠的數(shù)據(jù)，這又回到了覆蓋面。系統(tǒng)規(guī)模越來越大，因此永遠無法獲得完整的覆蓋范圍。人工智能也可以提供幫助。我想再對數(shù)據(jù)發(fā)表評論。如果看一家公司，假設他們在做 3D-IC，他們有芯片團隊，他們有封裝團隊。這些團隊使用的數(shù)據(jù)可能非常粗糙，例如電子表格或電子郵件，上面寫著：“嘿，去看看這個文件?！币虼?，存在于半導體設計之外的許多地方的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實際上并沒有在 EDA 社區(qū)內(nèi)得到解決。

SE：目前使用的大多數(shù)小芯片都是由大型芯片制造商在內(nèi)部開發(fā)的。隨著我們越來越多地進入虛擬市場，我們?nèi)绾未_保所有這些小芯片都能按預期工作并且具有一致的特征？這甚至會起作用嗎？這真的只是IP市場的延伸嗎？

Segars：你可以從兩個方面考慮 IP。你可以向人們發(fā)送 RTL（軟 IP）以創(chuàng)建可用的軟件。你必須擁有最新的功能。你必須在某個過程中實施它以獲得類似的性能結(jié)果，然后才能開始使用它。在小芯片中運送庫或內(nèi)存的復雜性意味著你現(xiàn)在已經(jīng)很難實現(xiàn)它。然后，在你鎖定它的那一刻，有人想要一些稍微不同的東西。然后你在證明它、構(gòu)建它和發(fā)送它方面所做的所有工作都被淘汰了。因此，使用小芯片需要進行一些轉(zhuǎn)變。但這是一種切實可行的前進方式，人們一旦完成它們就會對小芯片感到非常滿意。我確實認為有巨大的潛力能夠優(yōu)化數(shù)字領域的一切，將其與一些模擬、硅光子學、電源以及所有這些都放在一個封裝中。對我來說，這為集成、性能和能源效率開辟了新的維度?，F(xiàn)在是所有領域的黑帶人士都在做這件事。但這創(chuàng)造了巨大的潛力。

Sawicki:這里有兩個比喻，它們都指向不同的方向。一種是我們這個行業(yè)已經(jīng)存在了一段時間的IP，你把相對復雜的系統(tǒng)放在一起，你可以現(xiàn)成地買。當它們集成到你的芯片中時，你將獲得定制選項，使你能夠以有趣的方式優(yōu)化整體系統(tǒng)性能。另一個比喻是，這些小芯片就像你帶到板上的封裝部件，這讓你有機會不必承擔所有的研發(fā)成本，但你仍然可以獲得這種靈活性。隨著越來越多的人接受這一挑戰(zhàn)，你可以確定目前它在哪里發(fā)揮作用并控制整個事情。賽靈思是第一個?，F(xiàn)在英特爾和 AMD 正在做所有這些事情。我們回到同一個模型嗎？這是一個有趣的困境。

SE：在將小芯片組裝在一起并制造整個系統(tǒng)之前，我們將如何測試這些小芯片？

Faché：如果你看小芯片，并且你有物理設計，它需要大量的物理模擬——電磁和熱。市面上有很多工具，但關鍵是應用這些工具來解決它們最適合的問題，并將它們集成到整個工作流程中，這樣你就不會離開高度專業(yè)化的工具到另一個專門的工具。在這種情況下，你將不得不處理數(shù)據(jù)傳輸，這會花費很多時間，因為可能會出現(xiàn)很多與之相關的錯誤。你需要合適的工具來完成這項工作，并且必須將其集成到整個工作流程中。

Lee：我們致力于開發(fā)不只是針對某個時間點的產(chǎn)品。如果你查看汽車中的系統(tǒng)，你會希望它運行 10 多年。因此，機載傳感器、機載數(shù)據(jù)輸入/數(shù)據(jù)輸出非常重要，無論是預測試還是貫穿零件的整個生命周期。問題是我們可以獲得盡可能多的數(shù)據(jù)，但我們無法衡量很多數(shù)據(jù)。這是 AI/ML 和基于多物理的模型的機會。

Drako：小芯片與 30 年前的多芯片模塊沒有什么不同。它很混亂，很難測試，但我們已經(jīng)做了 30 年了。今天有點難，但我們會解決的。那里沒有神奇的東西。就設備之間的集成而言，它與我們在 1970 年代擁有的 TTL 數(shù)據(jù)手冊沒有什么不同。這是 CPU 內(nèi)核等，但是我們將使用其他一些基板而不是電路板。我們會非常擅長的，那里不需要瘋狂的創(chuàng)新。但在數(shù)據(jù)方面，我們有生產(chǎn)數(shù)據(jù)、測試數(shù)據(jù)、成品率數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)。然后我們有了一個設計，并且有不同的數(shù)據(jù)堆。有了人工智能，我們就有了一堆全新的數(shù)據(jù)，即訓練數(shù)據(jù)。如果你考慮一下我們在 EDA 行業(yè)中使用的數(shù)據(jù)，它可以分為四五個截然不同的堆。我們有一個用于分發(fā)和管理該數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，并圍繞該系統(tǒng)設置了一個流程，因此我們不會在工程師和電子郵件之間發(fā)送電子表格來進行交接。我們的客戶為他們的設計數(shù)據(jù)做那種事情。但訓練數(shù)據(jù)是 EDA 行業(yè)不處理的全新數(shù)據(jù)集。

SE：你有這些數(shù)據(jù)，但你現(xiàn)在也有這些其他元素進入設計，即芯片被用于任務和安全關鍵應用程序，它們應該持續(xù)更長時間。我們?nèi)绾翁岣咂湔麄€生命周期的可靠性？必須改變什么？

Kibarian：人們現(xiàn)在在現(xiàn)場使用芯片來收集數(shù)據(jù)。有像 ISO 26262 這樣的標準說你要在現(xiàn)場測試芯片，并且數(shù)據(jù)會返回。你需要有來自制造業(yè)的數(shù)據(jù)來與之進行比較。我們需要制定標準的其中一件事是確保數(shù)據(jù)不會在某個地方傳輸，并且它是安全的，從區(qū)塊鏈或其他技術開始，以確保來自制造的信息確實是那里的數(shù)據(jù)。每當有 RMA 時，總會有人爭論為什么數(shù)據(jù)是這樣的？如果那個芯片壞了，那么其他芯片也可能壞了。向我證明這些是你唯一要召回的芯片。這總是發(fā)生在芯片制造商和它的客戶之間，并提供成品率數(shù)據(jù)。零信任還有另一個問題。除了加密之外，這意味著當你作為供應商說你將數(shù)據(jù)存儲 20 年時，你將存儲它而不更改它來支持你的需求。所以除了加密，除了長期存儲，除了芯片上的遙測之外，你還需要處理你正在配對的數(shù)據(jù)是否被更改或操縱。這就是區(qū)塊鏈技術不斷改進的地方。它是不可變的。它沒有改變。

Narain：如果你有一個關鍵任務應用程序，你需要將診斷和恢復的能力設計到系統(tǒng)中。這需要從你正在構(gòu)建的這個特定系統(tǒng)的非常高的層次上進行規(guī)劃和設計。你必須弄清楚你的可靠性策略和實施，并確保它運作良好。驗證要求你識別單點故障并確保它們被覆蓋。然后，什么是工具和驗證機制？所以需求是消除單點故障，然后創(chuàng)建工具和驗證機制。