【導讀】
「晶片設計師的“絕世好劍”誕生了。」
近兩年，國內的晶片行業潮起潮落不斷，但不論是晶片製造、封裝測試，還是晶片設計，都在向更好的方向發展。
傳統EDA工具out了，誰來拯救你的PPA？
EDA（Electronic Design Automation）的全稱是電子自動化設計，是指利用計算機平臺完成大規模積體電路設計、模擬、驗證等流程的軟體工具，相對於純人工，可以提高設計效率、降低成本。
就好比我們設計圖片，PS有很多工具可以幫我們把想法體現到設計中，各種成熟的濾鏡和畫筆工具，能讓我們快速實現想法。
EDA也類似，可以幫助晶片設計師，更輕鬆地完成包括數字類比電路設計、物理後端設計、封裝設計、測試設計等方面的工作。
傳統EDA軟體可以一定程度上節省工作量，但仍然需要大量的「老師傅」經驗，我國的晶片人才尤其是晶片設計方向的人才缺口這麼大，並非沒有對口的畢業生，而是培養一個IC設計工程師，需要很長的時間，一是要老師傅手把手傳遞經驗，二是傳統的EDA軟體學習成本高昂，要熟悉所有的設計功能就要花費一年半載。
現在的人工智慧已經可以學到大量的人類經驗並構建出知識圖譜，加上機器學習、深度強化學習等技術，一些基礎知識和流程完全可自動化，人類工程師只需要關注最關鍵的環節來把控質量就可以，秉承這個理念Cadence設計了一款革命性的智慧晶片設計工具-Cerebrus。
基於知識圖譜和強化學習，智慧晶片設計時代來臨
EDA軟體需要對上千種情形進行快速探索，以求得效能、功耗、面積、成本等晶片指標的平衡。
隨著積體電路製造工藝進入7nm以下，晶片中標準單元數量已經達到億級，需要大量的資料計算，現有工具的佈局佈線大多采用組合最佳化演算法，演算法複雜度高，需要很長的時間去求解，而且不一定能得到一個好的結果。
近日，Cadence 正式推出了創新EDA產品 Cerebrus，一款完全基於機器學習的革命性智慧晶片設計工具，可以擴充套件數字晶片設計流程並實現大部分工作的自動化。
Cerebrus 採用獨特的機器學習技術，並構建了晶片設計的知識圖譜，這裡的知識圖譜就可以解決一些經驗的傳承問題，流程和經驗被知識圖譜結構化儲存，從而應用於具體的設計。
知識圖譜和可重複使用、可移植的強化學習結合起來，Cerebrus不僅實現了RTL-to-GDS 流程的自動化，透過機器學習，還能實現自我進化，每次使用都能提高效率，而且所有的資料都是企業本地儲存，沒有安全風險。
與人工方法相比，將工程生產力提高多達 10 倍，同時最多可將功耗、效能和麵積 (PPA) 結果改善 20%，讓高階的工藝晶片設計師可以把更多精力專注在其他環節上，而不是佈局走線。
某廠商人工開發的 5nm 工藝手機 CPU做示範，Cerebrus 可以在 10 天內完成全部設計，並將產品效能提高了14%，頻率提升了420MHz，漏電功耗下降了 7%，低至 26mW，動態和靜態總功耗為 62mW，相較之前改善了 3%，Cerebrus 的降本增效顯而易見。
機器學習驅動的Cerebrus也需要很多計算資源，但是不會對本地的工作流程帶來阻礙，既可以使用本地的計算資源，也可以採用雲服務，高效、可擴充套件的解決方案，可以從容應對設計規模及複雜性的不斷攀升。
三星已上車，Cerebrus顛覆性創新應對晶片需求暴漲
隨著人工智慧（AI）和機器學習（ML）的大規模應用，5G、自動駕駛、超大規模計算和工業物聯網也開始強勁增長，各種電子裝置都需要大量的晶片，晶片設計工程師的工作量也與日俱增，這種問題在晶片大廠尤為突出。
三星的晶片代工廠支撐著整個三星電子的業務需求，隨著最先進製程節點的部署，確保設計技術協同最佳化（DTCO）計劃的效率變得異常重要，三星也一直在尋找創新的方法，以在晶片實現中獲得PPA的超越。
Cadence的Cerebrus正好契合了三星的需求，在將Cerebrus接入自己的數字設計流程之後，三星在一些最關鍵的模組上，僅用短短几天時間便使得功耗降低超過8%，而過去透過人工操作需要數月才能實現 。
此外，三星還將Cerebrus用於自動佈局規劃電源分配網路，使得最終設計時序提高50%以上。
如今傳統行業都在進行數字化智慧化轉型，晶片將成為重要的底層基礎設施，未來幾年的增長空間十分可觀，快速響應和不斷迭代，將成為晶片設計企業的核心競爭力，Cerebrus在多個工藝節點和多個終端應用中均可顯著提高 PPA 和生產力。
Cerebrus這樣的機器學習EDA工具，不會像媒體鼓吹的那樣，讓晶片設計師失業，而是讓他們的價值能發揮的淋漓盡致，拓展出更多的可能性。
晶片設計的變革將為IC設計公司創造一個全新的機遇，擁抱技術的創新才能走的更遠。
關於 Cadence
Cadence 在計算軟體領域擁有超過 30 年的專業經驗，是電子設計產業的關鍵領導者。基於公司的智慧系統設計戰略，Cadence 致力於提供軟體、硬體和 IP 產品，助力電子設計概念成為現實。Cadence 的客戶遍佈全球，皆為最具創新能力的企業，他們向消費電子、超大規模計算、5G 通訊、汽車、移動、航空、工業和醫療等最具活力的應用市場交付從晶片、電路板到系統的卓越電子產品，Cadence 已連續七年名列美國財富雜誌評選的 100 家最適合工作的公司。
