想象颠覆设计，西门子EDA开启系统设计新时代

9 月 19 日，西门子 EDA 年度技术峰会 “Siemens EDA Forum 2024” 在上海成功举办。本次大会汇聚众多行业专家、意见领袖以及西门子技术专家、合作伙伴，聚焦 AI EDA 工具、汽车芯片、高端复杂芯片、3D IC 及电路板系统五大技术与应用场景，共同探讨人工智能时代下IC与系统设计的破局之道。

中国半导体行业今年受到政策支持和技术创新的双重鼓励，显示出强大的复苏动能，IC 设计的需求及复杂性也随之增长。西门子数字化工业软件 Siemens EDA 全球副总裁兼中国区总经理凌琳先生在大会开幕致辞中表示：“今天的半导体技术已经成为众多行业发展的核心，而究其根本，EDA 工具是最重要的动能。西门子 EDA 将系统设计的集成方法与 EDA 解决方案相结合，以 AI 技术赋能，提供全面且跨领域的产品组合，同时支持开放的生态系统，与本土及国际产业伙伴建立紧密合作，并肩探索下一代芯片的更多可能性，助力中国半导体行业的创新升级。”

投资优先，赋能产业

西门子数字化工业软件西门子EDA Silicon Systems 首席执行官 Mike Ellow 先生出席大会，并于会上发表名为“激发想象力——综合系统设计的新时代”的主题演讲。

Mike Ellow 先生自豪道，排除硅片IP以外，西门子EDA在23财年实现了14%的同比增长，遥遥领先的营收和利润率表现让EDA成为西门子内部的优先投资对象。值得青睐源于：第一，EDA是客户非常强大的合作伙伴；第二，EDA在西门子集团当中具有举足轻重的影响力；第三，作为优先投资对象，持续不断的创新拓宽产品线，更有利于服务客户。

为什么西门子加大EDA投资呢？Mike Ellow 先生进一步解说，首先，当今世界经历着日新月异的变化，这个变化的核心主导因素就是半导体。新冠疫情开始之后，由于手机和电脑等互联网设备的交流猛增，加剧了半导体需求体量，甚至供应短缺。引起了各国对于半导体的极度重视。其次，随着人工智能的方兴未艾，整个人工智能可以让半导体设计充满无限可能，利用人工智能赋能工程师设计高级芯片。再次，公众对可持续发展的关注。在全世界范围内投资了百亿甚至千亿打造全球生产系统，培训工人，提升产品设计和开发。虽然之前处于承诺阶段，但是最近一年半的时间，看到许多国家真金白银的投入，尤以日本表现显著。因此，这些投资导致半导体整体市场需求不断攀升，产能随之水涨船高，预期2030年整个半导体市场规模将达1万亿美金。

正是在这种互联互通的大趋势之下，以前的范式必须改变，多小组不同企业共同从事同一个复杂的大型项目。产品从设计的优化、验证、执行、生产到最后的部署，有了这样相互依存的关系以后，思维模式也随之发生改变。以汽车设计流程的变化而言，软件定义汽车会影响到硅片的参数配置，进而影响到电池的大小，电池大小决定了将来底盘、刹车、发动机的变化，这一系列变化导致半导体行业处于更加庞大和复杂的系统闭环。半导体服务的这些领域，无论是航天航空、汽车、运输、零售、电子产品、重型设备、医疗器械等等，软件都变得尤为重要。这就意味必须赋能整个生态系统，需要不断演进，才能应对高复杂性。

注入新活力，挖掘新机遇

“半导体的需求越来越强烈，对半导体所赋能的产品依赖性也更加强烈，这也产生了一系列问题。”Mike Ellow 先生如是表示。

因此对于西门子EDA而言，面临以下几个挑战：

1.  人员赋能，如何利用人工智能赋能工程师，用更少的工程师达到前所未有的更高容量的设计。

2.  技术赋能，如何能够利用更加先进的工艺节点技术确保设计更加具备制造感知性。

3.  解决方案的赋能，如果在面临多物理场、多系统、高复杂程度的情况下，如何使用恰当的工具、方法论以及更加完整的数字孪生实现这些功能。

当然，挑战的同时也意味着更多的机遇。为此首先是概念的转变，就是生态系统的开放性，不能过多强加一些专有化的标准、给诸多的限制条件，制约横向工程技术的发展和交流。其次沟通顺畅，因为在未来汽车的设计环境当中需要更多人员不同学科的协同操作。再次，对于整个生产系统的要求。第一就是要有前沿的先进技术和制造。在未来将会应对更多数量的晶体管以及更小型的器械大小，必须能够解决问题并进行生产制造。第二，有了全球政府间的投资，将有非常稳健的供应链和全球硅的可用性，满足未来庞大的设计需要。

西门子EDA现在有先进的异构集成方法，这其中指的就是3D IC和chiplet形成的生态系统。

第一，先进系统设计的流程。在未来，有能力通过数字孪生在虚拟世界探索不同的架构，探索不同的硅片配置，其基础可以是真实的软件工作量，也可以是仿真的软件工作量，通过不同的探索可以得出最终最优化的硅的配置，同时也可以促进软件进一步的开发和发展。

第二，先进的3D IC，这个对所有产品线都是非常重要的。

第三，制造感知先进的工艺节点的设计，需要在技术方面持续不断地创新，保持技术走在最前沿。

最后软件定义、硅片赋能的系统设计，再加上西门子史无前例最全面的数字孪生，包括会出现的新技术、工装、方法论以及所提供的互联互通的解决方案，从而不断推进整个生态系统的发展。

值得一提的是，随着西门子EDA有了硅片生命周期管理以后，可以更好地监测整个系统在运行当中的表现，形成更加完整的闭环，并把这个闭环信息反馈到设计环境。比如一个资产运行的时候背后有成千上百万数据，这些数据不仅仅局限于设备本身。通过设备和其他设备相互交互的情况，在整个生态系统当中发挥了什么作用，可以更多地寻找数据的安全性，以及将来数据变现的能力。

Mike Ellow 先生说道，“西门子EDA在不久前发布了行业首个三合一的产品 —— 三个硬件平台分别是硬件的加速仿真、企业原型验证、软件原型验证，这其中我们使用了自己客户的产品-AMD VP1902的芯片。这些新一代的硬件平台比上一代的表现更加优越，可拓展性达到了480亿门。通过硬件加速仿真可以打造正确的硬件，企业原型验证帮助我们有正确的固件和软件，软件原型验证可以让我们有正确的软件和系统。”

同时，他透露，在3D IC方面chiplet的预测，到2030年，Chiplet市场的年复合增长率约达44%，也就表示未来是chiplet的未来。同时代表未来3D IC设计系统会面临巨大的复杂性，晶体管的数量可能会到1万亿个。

此外，整个3D IC工具的影响涉及到整个EDA的产品组合，在系统设计的优化、验证、执行、部署方面，需要更加开放和灵活。除了EDA的产品组合之外，还需要更多的其他能力，很少有能和西门子这样大而全相媲美的企业。

目前，排名前50的半导体制造商当中有98%的公司都选择使用了Calibre，在排名前10的半导体公司当中有7个都使用了Tessent，还有很多公司都使用了Solido从事多样性的设计，这些产品都来自于西门子EDA。

未来可及，AI不是梦

西门子数字化工业软件Siemens EDA 全球副总裁兼亚太区技术总经理 Lincoln Lee 表示： “随着 AI、汽车电子、3D IC 封装等先进技术的蓬勃发展，芯片设计需求日益复杂。为了应对这一挑战，需要与时俱进且切合需求的 EDA 工具来全面满足行业需求。西门子 EDA 不断加强技术研发，并结合西门子在工业软件领域的领先能力，从设计、验证再到制造，帮助客户提升设计效率以及可靠性，在降低成本的同时，缩短开发周期。”

西门子 EDA将继续使用云和人工智能作为技术底座，设计了一个“云就绪”Flight plans。这样一个场景按需索取的模式，希望人工智能所得出的结果具有可预测性，并且是可以重复出现的，避免“AI幻觉”。

西门子 EDA非常在意客户需求，如果需要训练大语言模型，需要客户自己的数据来训练自己的模型，并且确保信息是高度机密的，不会泄露给其他竞争对手，这就是人工智能赋能的结果。

Mike Ellow 先生认为，人工智能的特征遍布在所有的产品当中，并不是在某一个单独的产品当中，在未来更加如此。人们会担心未来的生成式AI会让他们失业，但在EDA领域，生成式AI其实就是用来提升工程师的产能。西门子EDA把基础设施都搭好，融入到基础设施和平台当中，直接提升数据科学家的工作效率，这就是西门子EDA的生成式AI。

那么，西门子EDA能够给行业带来什么样的改变？Mike Ellow 先生透露，西门子EDA还有许多未释放出来的巨大潜力，不仅仅是西门子EDA技术，同时还要结合西门子产品生命周期管理的软件以及其他机械方面的能力。如何能够整合这些技术，充分利用这些技术是非常重要的，这也是带来的改变之一。然而前提之一，就是西门子EDA的工作必须是世界首屈一指的，在过去一年员工数量增加为历史之最，西门子看到了EDA走在复杂系统的最前端。

由此可见，大家在将来会目睹西门子EDA两个方面的发力点，一方面将会加速人工智能的呈现，第二方面会增强对于人工智能能力的声量。