小编实探西门子EDA千人线下大会有感，系统设计新时代来啦！

近日，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。

——凌琳

Siemens EDA 全球副总裁兼中国区总经理

西门子数字化工业软件

——Mike Ellow

Siemens EDA Silicon Systems首席执行官

西门子数字化工业软件

——Lincoln Lee

Siemens EDA全球副总裁兼亚太区技术总经理

西门子数字化工业软件

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。”

在下午分会场中，来自不同领域的西门子 EDA技术专家与多位产业合作伙伴分享了其经验和见解，展示IC设计的前沿技术创新及应用。

Mike以汽车电子为例，讲述设计流程的变革。传统的设计方法，即通过将整车需求拆解成不同单元（如发动机、ECU、硅片等），然后由各自独立的团队完成各自部分，最终整合成一个完整的项目。这种方法在现代设计中已经不再适用，取而代之是用软件定义的汽车设计。

在EDA服务的行业中，软件已成为区分设计优劣的关键因素。设计流程必须“以软件定义为基础，以硅片赋能为核心”。在这种新的范式下，设计领域的相互依存性意味着一个领域的改变会立即影响到其他领域。这种互联互通的背景要求我们改变以往的设计范式，无论是在单一公司还是跨公司的大型项目中。Mike强调：“从设计优化、验证、执行、生产到部署，这种相互依存的关系彻底改变了我们的方法。例如，软件定义的变化可能导致硅片需求的变化，进而影响硅片的封装，或者在汽车设计中，软件定义的变化可能影响硅片参数配置，进而影响电池大小、底盘设计、刹车系统和发动机。这种变化意味着我们正处于一个更加庞大、更加复杂的系统闭环中。”

不单是汽车，半导体已经是包括航空航天、医疗、工业、能源、消费等众多复杂系统的关键组成部分。在当代社会，对半导体所赋能的产品依赖性更加强烈，这也产生了一系列问题。首先就是设计数量在持续不断地激增，还有半导体和系统的复杂性呈现了爆炸式增长，半导体成本和生产计划的管理也在不断增长，以及现在大学毕业的相应工程师人才不够用，同时现在正在执业的工程师，有的人要么退休了，要么想换一份工作。为此，我们面临的挑战包括：如何利用人工智能赋能工程师，以更少的工程师实现更高容量的设计；如何利用先进的工艺节点技术，确保设计具备更强的制造感知性；在面对多物理场、多系统、高复杂度的情况下，如何使用合适的工具、方法论和数字孪生技术实现功能。

Mike提出独到观点，他认为，首先，必须认识到，生态系统平台的重要性不言而喻。“我们所追求的生态系统必须是一个开放且交流顺畅的平台。在这个平台上，我们不应设立专有化标准或过多的限制条件，以免制约横向工程技术的发展和交流。开放性是促进创新和进步的关键。”

其次，沟通是未来设计环境中的另一大关键。“不再局限于单一公司的项目小组，未来的设计将涉及多个公司内的小组协作”，因此，建立良好的沟通机制至关重要，以确保信息流通无阻，协作高效。

在生产系统方面，提出了以下要求：一是必须拥有前沿的先进技术和制造能力。虽然摩尔定律的发展速度有所放缓，但其依然有效，我们将面对更多晶体管和更小型器械的挑战，必须解决这些问题并将其制造出来。二是借助全球政府间的投资，我们将建立起稳健的供应链和全球硅资源的可用性，以满足未来庞大的设计需求。

“我们目前采用的先进异构集成方法，特别是3D IC和chiplet技术，为生态系统的发展提供了新的可能。如果我们的产品能够以硅赋能，那么个性化定制硅的配置能力将是最优化软件功能的关键。3D IC与硅的完美适配将使我们能够达到这一目标。“

此外，软件定义、硅片赋能的系统设计，结合前所未有的全面数字孪生技术，将推动生态系统的持续发展。新的技术、组装、方法论以及互联互通的解决方案，都将是推动力。

谈到数字孪生，Mike表示，这是西门子高度重视的一个概念。数字孪生是对现实产品或生产过程的虚拟仿真，具有高度还原和保真性。随着电子设计自动化（EDA）的出现，“我们需要软件定义和硅片赋能的数字孪生技术。客户在面临复杂系统时，必须首先决定是先开发硬件还是软件，这一决策将影响数字孪生的其他方方面面，包括其在实际运营中的作用。“

硅片生命周期管理的引入，能够更好地监测系统运行表现，形成完整的闭环，并将信息反馈至设计环境。在软件生命周期中，软件的持续运行将根据洞察信息来优化运营表现，从而实现软件升级的优化。

在信息爆炸的时代，资产运行背后的数据量巨大，这些数据不仅限于设备本身，还包括成千上万的其他数据。这些数据提供了设备间交互的统计学相关性，可以更深入地了解数据安全性和数据变现能力。

总之，“我们的赋能点在于先进的异构集成，即3D IC技术。在软件定义的时代，我们有机会根据运营反馈来优化软件升级，从而在激烈的市场竞争中保持领先。通过上述策略的实施，我们将能够把握机遇，应对挑战，实现我们的目标。”

谈及西门子EDA（电子设计自动化）对未来发展的优先方向和策略如何？Mike表示，首先，先进系统设计的流程将成为关注焦点。未来，我们将通过数字孪生技术在虚拟世界中探索不同的架构和硅片配置。这些探索将基于真实的或仿真的软件工作量，旨在找出最优化的硅配置，同时推动软件的进一步开发和进步。其次，先进的3D IC技术对于所有产品线都至关重要。持续创新才能保持在工艺节点设计的前沿。

比如，西门子EDA最近发布了行业首个三合一产品，包括硬件加速仿真的Veloce Strato CS，用于企业原型设计的Veloce Primo CS，以及用于软件原型设计的Veloce proFPGA CS。

这些新一代硬件平台在性能和可扩展性上都远超上一代，达到了480亿门。“通过这些平台，我们可以确保硬件的正确性，固件和软件的正确搭配，以及软件和系统的最优运行。”Mike说道，“我们还宣布了与ARM、AWS的合作，利用PAVE360提供数字孪生解决方案。将PAVE360数字孪生解决方案带到云上，能够帮助工程师在虚拟软件仿真中实时获得结果，极大地提高了软件开发者的工作效率，比如基于各种不同的芯片配置，设计早期阶段就能跑软件，提前了解性能情况。”Mike谈到，“值得一提的是，我们做了一些工程努力，让这套虚拟系统能够实时运行——现在很多虚拟系统对软件开发者而言都太慢了。所以这套方案真正解决了软硬件联合同步开发的挑战。”

在3D IC领域，chiplet技术的年复合增长率预计到2030年将达到44%，预示着chiplet技术就是未来。随着晶体管数量可能达到1万亿个，3D IC设计系统的复杂性将大幅增加。

“我们与英特尔、台积电、三星等主流代工厂紧密合作，共同推进3D IC技术的发展。3D IC工具的影响遍及整个EDA产品组合，从协同设计到验证，再到多物理场的添加和最终的制造。在3D IC的进展中，我们需要解决的不仅仅是半导体和封装问题，还包括热管理、应力分析等多个方面，涉及软件、电子、生产、力学和BOM（物料清单）等多个领域。”

“在系统设计的优化、验证、执行和部署方面，我们需要开放性和灵活性。西门子提供了全面的解决方案，从EDA到工业化软件，覆盖了力学设计、产品生命周期管理、BOM管理、多物理场分析等多个方面，”Mike强调，这是其他公司难以比拟的。

先进节点的制造工艺在快速增长，大部分都在7纳米以下。Calibre、Tessent和Solido等西门子EDA的产品被众多半导体制造商采用，“证明了我们在行业中的领导地位”。

“我们将继续利用云和人工智能作为技术基础。‘云就绪‘（Flight plans）旨在最大化云供应商的算力资源，使我们的软件发挥最大性能。同时，我们支持多供应商的软件，满足客户的需求。

在人工智能方面，西门子致力于提供可验证的人工智能结果，确保结果的预测性和重复性。公司早在2017年就通过收购Solido进入了人工智能和大语言模型领域，这一领域的技术的应用和发展在西门子EDA得到了加速。