Студия Conformal AI Studio от Cadence переосмысливает верификацию логики для эры SoC, управляемых искусственным интеллектом

Студия Conformal AI Studio компании Cadence Design Systems была названа лучшим EDA-продуктом года на церемонии EE Awards Asia 2025, что свидетельствует о признании промышленностью решения, разработанного специально для решения задач, связанных с повышенной сложностью современных SoC-проектов.

Организуемая компанией ASPENCORE, издателем EE Times и EDN на Тайване и в Азии, церемония EE Awards Asia - уже пятый год - отмечает вклад инженерного сообщества Азии за прошедший год.

В интервью EE Times Asia вице-президент по исследованиям и разработкам Cadence Чжуо Ли (Zhuo Li) рассказал о том, как новейшая платформа компании изменяет проверку логической эквивалентности (LEC), маломощную регистрацию и реализацию ECO с помощью технологий искусственного интеллекта нового поколения.

Прекрасный шторм сложности

По словам Ли, за последнее десятилетие сложность SoC росла такими темпами, что традиционные методологии верификации с трудом справлялись с ними. По его словам, есть три основных сдвига: взрывной рост масштаба дизайна и сложности доменов мощности, экспоненциальный рост пространства поиска LEC и увеличение объемов ОЭС.

10-15 лет назад SoC обычно содержали лишь несколько доменов мощности, говорит Ли. Сегодня же в архитектурах с низким энергопотреблением используются десятки, а зачастую и сотни доменов питания.

При этом размер конструкции, по словам Ли, увеличился почти в 100 раз благодаря агрессивным целям в отношении мощности, производительности и площади (PPA) и передовым методам синтеза путей передачи данных. По его словам, блоки, которые раньше состояли из 5 % логики передачи данных, теперь содержат до 70 %.

При этом один только 32-разрядный мультиплексор представляет собой математически сложное 32-битное (факториальное) пространство состояний. По мере развития проектов эти комбинационные и последовательные сложности перегружают обычные булевы механизмы.

И последнее, но не менее важное: ОЭС, которые раньше ограничивались последней неделей или двумя этапами проектирования, теперь занимают около 5-20 % общего цикла проектирования, в первую очередь из-за нехватки времени для выхода на рынок. Это требует гораздо более высокой автоматизации и значительно меньших размеров патчей, чтобы оставаться пригодными для производства.

В совокупности эти факторы делают традиционные потоки LEC и ECO все более непрактичными.

"Именно поэтому мы запустили новую Conformal AI Studio, чтобы фундаментально решить эти технические проблемы во всех ключевых областях в традиционном пространстве LEC", - говорит Ли.

Conformal AI Studio: Трехкомпонентное переосмысление LEC

Подход компании Cadence основан на трех интегрированных движках:

1. Conformal AI LEC - Distributed, AI-Accelerated Logic Equivalence

Созданный с нуля, новый движок LEC имеет распределенную архитектуру и улучшенное рассуждение по пути данных. В нем реализовано обучение с подкреплением для автоматической навигации по обширным пространствам решений и решения угловых ситуаций, которые ранее требовали экспертной настройки.

Компания Cadence также впервые разработала поддержку последовательной оптимизации, включая последовательную подачу тактовых импульсов и ретайминг, благодаря чему Conformal AI LEC стала первой реализацией в масштабе SoC, способной проверять оптимизацию PPA нового поколения.

2. Conformal AI Low Power - Flat, Multi-Threaded, and Scalable

Conformal AI Low Power представляет первый в отрасли полностью распределенный механизм верификации низкого энергопотребления, способный проводить плоский анализ на проектах масштаба "здание-государство". Такой глобальный обзор позволяет избежать пропущенных нарушений и ускорить анализ первопричин с помощью диагностики на основе данных.

3. Conformal AI ECO - до 100-кратного уменьшения количества патчей

Три инновации способствуют значительным улучшениям: Дифференцирование на уровне RTL, которое позволяет перевести сравнение с межзатворного на семантический уровень; оптимизация синтеза на булевом уровне в самом механизме ECO; и оптимизация патчей на основе усиленного обучения, позволяющая настраивать каждый блок и каждую функцию затрат.

В результате средний размер патча уменьшается в 10 раз и до 100, что позволяет реализовать ECO даже в условиях жесткого графика.

Новая парадигма

Ли говорит, что Conformal AI отходит от традиционного мышления "одного прогона". Каждая проверка поступает в общую платформу данных, что позволяет проводить анализ тенденций в масштабах всего проекта, использовать информационные панели HTML и адаптивное обучение, которое постоянно совершенствует модель.

"Это также первый продукт, в котором мы использовали нашу платформу данных для получения исторических данных", - говорит Ли. "Наша модель машинного обучения еще больше эволюционирует при изменении дизайна. Это значительно повышает производительность".

По прогнозам MarketsandMarkets, мировой рынок EDA вырастет с $11,5 млрд в 2024 году до $18,3 млрд к 2030 году, что в значительной степени обусловлено потоками проектирования с использованием искусственного интеллекта и ростом сложности SoC. Полупроводниковые компании все больше полагаются на ИИ, чтобы устранить растущий разрыв между инженерными ресурсами и требованиями к проектированию.

Ли рассматривает ИИ не как замену человеческому опыту, а как важнейший катализатор производительности нового уровня:

"ИИ устраняет экспоненциальный разрыв между сложностью проектирования и инженерными ресурсами. Это уже происходит - более половины полупроводниковых проектов сегодня в той или иной форме используют ИИ", - говорит он.

От оптимизации на основе обучения с подкреплением до новых агентов рабочего процесса на базе LLM, Cadence рассматривает ИИ и как двигатель для автоматизации, и как партнера, который освобождает конструкторов, чтобы сосредоточиться на архитектуре и системных решениях высокого уровня.

Что дальше

С момента запуска Conformal AI Studio интерес клиентов возрос. Cadence продолжает совершенствовать переработанные основные движки, а также инвестирует в следующую волну: Агентный искусственный интеллект для помощи в проверке эквивалентности.

Ли говорит, что в настоящее время ведется внутренняя работа над агентами, управляемыми LLM, способными выполнять интеллектуальный Q&A для потоков Conformal, автоматическое руководство рабочим процессом, а также интеллектуальную интерпретацию ошибок и помощь в отладке.

"Мы видим очень многообещающие первые результаты", - делится он.

Коллаборация: Путь вперед

В заключение Ли отмечает заслуги партнеров Cadence по экосистеме - проектных групп, литейных заводов и заказчиков - в формировании платформы:

"При сегодняшней сложности SoC ни один инструмент EDA не может быть успешным в одиночку. Чтобы создать хороший инструмент EDA, мы должны очень тесно сотрудничать с командами проектировщиков, литейщиков, со всей экосистемой".

Пока Cadence продвигается к будущему проектирования с поддержкой искусственного интеллекта, Conformal AI Studio является важной вехой, заслужившей признание на EE Awards Asia 2025 и сигнализирующей о новом поколении технологий верификации, созданных для эпохи систем на триллион транзисторов.

Когда Cadence продвигается к будущему проектирования с поддержкой искусственного интеллекта, Conformal AI Studio является важной вехой - той, которая заслужила признание на EE Awards Asia 2025, и той, которая сигнализирует о новом поколении технологий верификации, созданных для эпохи систем на триллион транзисторов.