日前,全球科技巨擘齊聚台北電腦展(COMPUTEX),展出當前最先進人工智慧(Artificial Intelligence, AI)處理器及相關應用,不僅宣告AI時代正式來臨,也揭示台灣半導體產業在全球供應鏈中的關鍵地位。
在一字排開的品牌大廠、系統製造商及晶片設計公司之外,全球電子設計自動化(Electronic Design Automation, EDA)及IP領導廠商新思科技(Synopsys)也首度登上COMPUTEX論壇,以「生成式AI改變半導體與晶片設計未來」為題,揭示普世智慧(Pervasive Intelligence)時代的嶄新思維,探討人工智慧在晶片優化及數據分析中的應用。這場充滿話題性的演說,令台下千名觀眾眼睛為之一亮:原來AI也能用於晶片設計?
從矽晶片到系統,三大關鍵成就「普世智慧」新時代
人工智慧可說是自電腦問世、甚至是工業革命以來,最能大幅提高生產力及創新的重要推手。從電腦、手機及5G通訊、影音串流、物聯網、自駕車乃至於國防航太,智慧生活中所涉及的先進AI科技裝置與應用,均有賴半導體晶片驅動來創造無限可能。
半導體晶片設計是一門十分複雜的學問,隨著產品及應用功能需求攀升,設計複雜度也隨之增加。而在晶片開發過程中,電子設計自動化(EDA)被喻為「晶片之母」或「晶片設計之母」,是產業鏈中不可或缺的角色。
台灣新思科技董事長暨總經理李明哲(Robert Li)說明:「AI與EDA的運作與訓練流程高度相似,兩者亦相輔相成。我們使用AI驅動的EDA工具來加速晶片設計,再以AI晶片來輔助EDA執行更複雜的運算。」作為AI驅動晶片設計的先驅,新思科技倡議普世智慧時代的三大關鍵面向:AI的爆炸式成長、隨著AI演進引爆的矽晶片需求擴增(Silicon Proliferation),以及晶片賦能的系統架構與運算所造就的軟體定義系統(Software-defined Systems)。這三項關鍵環環相扣,正是推動整個科技產業向前邁進的動能。
新思科技協助客戶因應AI智慧時代的新挑戰
人工智慧已經展現其在IC晶片設計開發流程中的潛能,大幅優化晶片設計及大量資料分析進程,將開發時間由數月縮短成數天、甚至數個小時。而生成式AI除了圖像、影片及音樂生成之外,在科技發展推波助瀾之下,也開始能夠協助進行工程編碼(coding)。隨著系統規模呈指數型成長、晶片設計複雜度遽增,在人工智慧當道的現代社會,學習擁抱AI、甚至駕馭AI成為了半導體產業的主要課題。
以AI賦能的EDA工具是當前晶片設計的主力。新思科技在2023年首度發表涵蓋設計、驗證、測試和製造的Synopsys.ai全端式AI驅動EDA解決方案,大幅降低晶片開發時間。而隨後問世的Synopsys.ai Copilot更進一步使生成式AI成為晶片設計的輔助角色,協助晶片設計人員得到即時的解答,接管重複性的繁瑣任務,甚至可以與時俱進提供建議來修正晶片設計中的錯誤,有效提升算力與頻寬效能,增加設計流程效率與生產力。
新思科技的Synopsys.ai目前已成功達成數百件的投片(tape-out),為客戶帶來驚人的成果;相較於未使用AI技術,該解決方案讓效能、功率與面積(PPA)提升超過10%、周轉時間最高可快上10倍、驗證覆蓋率提升超過10倍、針對同樣的覆蓋率測試速度快上4倍,以及將類比線路優化速度提升4倍。
另一方面,由於AI促進各行各業對晶片需求大增,加上近年來少子化所造成的衝擊,當前台灣半導體產業面臨嚴峻的人才稀缺問題。李明哲表示:「我們需要培育更多優秀的人才來與AI協作,這是當前產官學研界需共同面對的議題。」而他也建議,無論是晶片設計人員,或是身處這個世代的每一個人,都需要不斷學習、保持開放心態、專注於創造性的工作,以便借助AI的力量來提升工作效率。
人才培育為當前要務,推動AI時代的創新
談起台灣的AI驅動半導體發展,李明哲有感而發地指出:「台灣擁有完善的半導體生態系,也是全球半導體供應鏈的重要策略中心之一,而有鑑於半導體是全球化的產業,因此台灣在發展半導體同時,不管是在人才培育或市場開發等面向,都必須隨時掌握國際市場脈動,向外開拓視野。」
新思科技深耕台灣三十多年,致力提升在地半導體人才的「質」與「量」,力助本地產業發展與創新。除了已執行多項產官學研合作計畫外,近來新思科技更與陽明交大開辦高中生夏令營將半導體教育向下扎根,並成立專責IC設計教育事業的新公司「芯知了IC學院(SiCADA) 」,整合半導體業界資源舉辦「Purple 100 Plus Program」晶片設計與驗證課程及「Train the Trainer」講師培育計畫等,期許能夠突破人才稀缺的限制,與生態系夥伴們攜手為下一代半導體教育做出貢獻。
「在人工智慧新浪潮下,全球科技公司相繼在台灣投入資源,將台灣視為AI發展的重要基地,也更凸顯我們的優勢與地位。我們十分期待科技業能夠延續這股動能,開拓更多智慧應用並發展相關技術培訓資源。作為半導體生態系的最佳夥伴,我們將持續擁抱人工智慧,用今日的創新,點燃明日的創造力。」李明哲強調。
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