Semiconductor Engineering đã ngồi lại với Aart de Geus, chủ tịch điều hành và người sáng lập của Synopsys, để nói về sự chuyển đổi từ chip sang hệ thống, bóng bán dẫn thế hệ tiếp theo và những gì cần thiết để chế tạo các thiết bị nhiều khuôn trong bối cảnh thay đổi nhanh chóng và các hệ thống khác.

SE: Những thay đổi lớn nhất mà bạn thấy trong ngành công nghiệp chip hiện nay là gì và tại sao lại là bây giờ?

de Geus: Nó không còn chỉ là kích thước của bóng bán dẫn nữa. Angstroms là một danh pháp thực sự thú vị và chúng đại diện cho một thời đại hoàn toàn mới. Nhưng những thứ như cung cấp năng lượng ở mặt sau mới thực sự thú vị. Và bạn có thể hỏi, 'Tại sao chúng ta không làm điều này trước đây?' Câu trả lời là nó thực sự khó khăn và tốn kém.

SE: Chúng tôi cũng có chất nền và chất nền bằng kính, đòi hỏi những cách mới để xử lý các vật liệu khác nhau. Tất cả những điều này cũng đang diễn ra rất nhanh.

de Geus: Vâng, và một khi bạn nói rằng thứ nhiều xúc xắc này đã thành công, cuộc đua sẽ bắt đầu để tạo ra những cái đầu tiên. Intel đã đề cập đến Ponte Vecchio là dự án quan trọng đầu tiên và chúng tôi đã tham gia để biến điều đó thành hiện thực. Từ đó rút ra nhiều bài học, nhưng bài học số một là điều đó có thể thực hiện được. Nó không khác gì, "Ồ, bạn có thể lên mặt trăng không?" Khi bạn đến đó, điều đó là có thể, và bây giờ nhiều điều khác có thể xảy ra trong không gian. Điều này đúng với nhiều nỗ lực của con người. Điều quyết định thời điểm điều đó trở thành hiện thực chính là công nghệ. Đây là sự giao thoa giữa việc liệu công nghệ này có đủ tốt, khả thi và giá cả phải chăng hay không. Bạn cũng có thể chuyển từ "Giá cả phải chăng nhưng chúng tôi không biết cách thực hiện". Một khi chân trời đó được nhìn thấy, sự khéo léo và tiến bộ kỹ thuật sẽ nhanh chóng đáng kể.

SE: Có rất nhiều ý tưởng mới và có rất nhiều điều không chắc chắn về việc ý tưởng nào sẽ thành công.

de Geus: Đó là trạng thái bình thường khi bạn đến vùng khối lượng tới hạn. Mọi người ngửi thấy, 'Có một cái đó ở đó.' Và bây giờ câu hỏi là cái nào thực sự có ở đó hay không, và cuộc đua đó vẫn tiếp tục.

SE: Chúng ta có phải đồng ý với quy tắc 80/20 hoặc 90/10 nào đó để điều này có hiệu quả với quy mô kinh tế vừa đủ không?

de Geus: Tôi không nghĩ bạn phải đồng ý. Bạn phải thắng. Chiến thắng có nghĩa là bạn đã giải được phương trình công nghệ sao cho tuyệt vời và hợp túi tiền. Synopsys là người tiên phong cách đây 40 hoặc 15 năm với AI, bởi vì chúng tôi có thể tự động tối ưu hóa các phần lớn của chip thông qua toàn bộ các bước. Bản thân quy trình thiết kế đã được tối ưu hóa chứ không chỉ là một công cụ riêng lẻ. Không chỉ là cách bố trí đã trở nên tốt hơn. Chúng tôi đã làm việc về vấn đề đó trong 1984 năm qua và trong XNUMX năm qua với máy học. Nhưng đột nhiên bây giờ nó có nhiều bước, bao gồm cả thời gian, sức mạnh và các yếu tố hình thức. Tôi nhớ thiết kế đầu tiên mà tôi thấy nó hoạt động vì chúng tôi đã bắt đầu và đến một lúc nào đó, nó ngày càng có nhiều phiên bản hơn. Và các phiên bản ngày càng tốt hơn, ngày càng tốt hơn cho đến khi nó cạn kiệt, đó là điều tốt nhất chúng tôi có thể làm. Đó là khoảnh khắc, cảm giác và cách trình bày đồ họa giống như năm XNUMX, là sự tổng hợp đầu tiên của chúng tôi, nơi chúng tôi đột nhiên có thể đưa lên bản đồ một giải pháp tốt hơn những gì con người có thể làm trong một khoảng thời gian ngắn.

SE: Ở một mức độ nào đó, EDA đã làm việc với một số dạng AI trong nhiều năm, phải không?

de Geus: Đúng, và tên mã sản phẩm lúc đó là Socrates, và chữ 'es' là hệ thống chuyên gia. Và thực tế là hệ thống chuyên gia hơi giống một chuyên gia. Đó thực sự là một hệ thống nghiệp dư tốt. Nhưng chính quan niệm này cho rằng những bước đi nhất định của con người có thể được thay thế bằng thứ gì đó tốt hơn. Sau đó tự động hóa nó và tự động hóa nó trong tương lai. Đó là thời điểm các bài báo được xuất bản về nó, cách đây 40 năm. Synopsys đã 37 tuổi nhưng công nghệ mà chúng tôi bắt đầu sử dụng là Socrates.

SE: Một trong những lĩnh vực phản đối kiểu tự động hóa này là analog. Chuyện gì đang xảy ra ở đây thế này? Có phải nó chủ yếu là kỹ thuật số. Nó vẫn chủ yếu là analog?

de Geus: Chip analog luôn có một chút gì đó của cả hai. Chúng được phân tách rất tốt và được tối ưu hóa theo nhiều kiểu khác nhau. Những gì chúng ta đang nói đến bây giờ cuối cùng cũng là việc thực hiện analog ngày càng tốt hơn và tốt hơn. Và thách thức với analog là có một cấu hình là sơ đồ trong đó bóng bán dẫn tương tác với bóng bán dẫn nào và kích thước của chúng. Và tất nhiên, còn có bố cục, không tự động như trong kỹ thuật số. Bạn phải tối ưu hóa song song cả hai điều đó. Trong kỹ thuật số, bạn có một vài câu hỏi. Chức năng có đúng không? Nó nhanh đến mức nào? Và nó sử dụng bao nhiêu năng lượng? Kết thúc câu chuyện. Ở dạng tương tự, mọi tín hiệu phải đáp ứng tất cả các loại ràng buộc khác về mức độ thay đổi - điện áp tăng và giảm, độ nhạy, nhiệt độ, v.v. - và đó là một tập hợp các phương trình vật lý phức tạp. Tối ưu hóa điều đó ban đầu khó hơn nhiều, nhưng bây giờ chúng ta có thể làm điều đó một cách đáng kinh ngạc - thậm chí còn tốt hơn cả con người.

SE: Nếu chúng ta có thể tăng tốc thiết kế analog, chúng ta sẽ tiết kiệm được toàn bộ bước, phải không?

de Geus: Có, và chúng tôi đã có thể tăng tốc thiết kế tương tự lên hơn 2 lần. Khi chúng tôi phát triển một thư viện mới gồm tất cả các khối giao diện, hầu hết chúng đều là kỹ thuật số. Nhưng tất cả chúng đều có PHY, là phần vật lý và tương tự. Những điều đó có xu hướng là nút cổ chai. Chúng tôi đã xác định rõ phần kỹ thuật số và chúng tôi biết nó phải làm gì. Chúng tôi có thể tổng hợp và tự động hóa vị trí và tuyến đường cho tệp. Thử thách nằm ở chỗ điều chỉnh nó và đó là lý do tại sao những công cụ này lại mạnh mẽ đến vậy. Nếu bạn có thể tăng tốc điều đó, bạn có thể di chuyển nhanh hơn nhiều đến nút tiếp theo.

SE: Vậy bạn đã thuyết phục được các nhà thiết kế analog sử dụng những công cụ này chưa?

de Geus: Điều quan trọng là khiến mọi người nhận ra, 'Nếu tôi sử dụng cái này, tôi có thể làm điều gì đó tốt hơn.' Đó là câu chuyện tương tự vào năm 1987, khi chúng tôi triển khai công nghệ tổng hợp. Chỉ có khoảng 3% khách hàng phàn nàn rằng chúng tôi đang lấy đi công việc của họ và khi bạn nghĩ như vậy thì công việc của bạn sẽ mất đi. Nhưng đa số lại nghĩ, 'Ồ, điều này thật tuyệt vời, vì bây giờ tôi có thể làm được điều gì đó lớn hơn và nhanh hơn'.

SE: Ai sẽ thúc đẩy những khả năng này. Đó sẽ là các nhà sản xuất chip, hay các công ty hệ thống, hay một loại hình công ty mới nào đó.

de Geus: Sẽ là những công ty sản xuất chip có mặt ở đây ngày hôm nay, bởi vì họ biết điều đó khó khăn như thế nào. Một công ty hoàn toàn mới không biết chính xác họ sẽ khác biệt như thế nào nhờ điều đó. Việc áp dụng đến từ những người dùng hiện tại. Không phải là bạn phải đột ngột áp dụng một phương pháp hoàn toàn mới. Nó tăng dần. Nó mở rộng những gì bạn có thể tự làm.

SE: Có phải chúng ta đang tiến đến giai đoạn mà máy tính trở nên phổ biến, khiến chiếc hộp gần như không còn phù hợp nữa?

de Geus: Luôn có câu hỏi là liệu điều gì có thể là mong muốn, và điều gì là mong muốn có thể thực hiện được? Loại thứ hai thực sự là loại khó hơn, bởi vì đó là loại đưa nhân loại tiến lên. Nghe có vẻ hơi hoành tráng nhưng điều đó thực sự có thể đưa nhân loại tiến về phía trước. Có rất nhiều lĩnh vực đang mở ra vì có những điểm gián đoạn về mặt kỹ thuật đã xảy ra với sự cải thiện hiệu suất gấp 10 lần mà bạn không thể có được với 2X.

SE: Nhưng các thiết kế cũng ngày càng phức tạp và đắt tiền hơn, nên mọi người mong đợi chúng sẽ tồn tại lâu hơn. Đồng thời, chúng ta có khoảng thời gian ngắn hơn nhiều về tốc độ đổi mới đang diễn ra.

de Geus: Đó là vàng cho ngành công nghiệp di động trong suốt những năm 2000. Bạn hầu như không tìm ra năm tính năng mà bạn cần trên điện thoại trước khi bạn thực sự cần tính năng tiếp theo, bởi vì đó là 'ngày hôm qua'. Điều đó chậm lại một chút, nhưng vẫn có nhiều tính năng hơn. Tôi vừa xem bản demo của một chiếc điện thoại có thể dịch ngôn ngữ trực tiếp, vì vậy tôi có thể nói điều gì đó bằng tiếng Pháp và nghe nó bằng tiếng Anh. Điều đó khá tuyệt vời.

SE: Nhưng với giá thành ngày càng cao, bạn vẫn muốn giữ chiếc máy đó lâu hơn phải không? Và bạn không muốn bán chiếc xe của mình sau ba năm.

de Geus: Đúng vậy, và đây là một thử thách rất lớn. Nó đặt ra câu hỏi, 'Bạn có thể tạo ra một chiếc ô tô có hệ thống điện tử dạng mô-đun ở mức độ nào?' Nhà sản xuất ô tô đang phải vật lộn rất nhiều với điều đó, bởi vì họ cần phải quyết định xem họ sẽ thực hiện bước nhảy lớn như thế nào tới nút tiếp theo. Nếu họ thực hiện một bước nhảy lớn, họ có thời gian lâu hơn nhưng cũng khó khăn hơn nhiều. Và ô tô cần phải thực sự an toàn và đáng tin cậy. Hầu hết, họ đang tính đến việc nâng cấp phần mềm. Và chúng tôi biết cảm giác đó như thế nào trên điện thoại của mình vì mỗi lần bạn nâng cấp thì nó lại không hoạt động.

SE: Thế còn một mẫu xe mà bạn mang xe đi bảo dưỡng và họ thay thế các con chiplets thì sao?

de Geus: Cùng với đó là vô số phần mềm để viết. Việc xác minh tất cả những điều đó vì lý do an toàn sẽ là một thách thức lớn. Đó là công việc của chúng tôi với tư cách là một ngành công nghệ cao ngay từ những ngày đầu thành lập. Mọi người muốn tiếp tục tin rằng chip sẽ luôn không có lỗi, và thực tế không phải như vậy.

SE: Vậy ngành công nghiệp chip có cần chuyển sang hướng có khả năng phục hồi thay vì không có lỗi không?

de Geus: Khả năng phục hồi là tốt, nhưng sự dư thừa thì tốn kém.

SE: Trước đây, bạn đã coi các vùng lân cận là điểm mở rộng hợp lý cho các nhà cung cấp EDA. Vẫn như vậy phải không?

de Geus: Thử thách là tìm ra điểm chung. Công việc của chúng tôi là thúc đẩy công nghệ phát triển, nhưng đồng thời thúc đẩy nó dành cho những đối tác có chút khác biệt. Trong hơn một thập kỷ, chúng tôi đã phát triển bộ sưu tập IP trước hết cho TSMC, bởi vì cho đến nay, đây là bộ sưu tập lớn nhất. Nhưng đó là bộ sưu tập tương tự hiện được sử dụng cho Intel và Samsung. Điều này rất quan trọng đối với khách hàng cuối, vì họ có thể thiết kế với cùng các lõi và quyết định hướng tiếp cận của họ đối với silicon và điều này giúp giảm thiểu rủi ro. Vì vậy, lặng lẽ, chúng tôi vừa là điểm chung vừa là công cụ để tạo nên sự khác biệt. Lấy ví dụ về việc cung cấp năng lượng ở mặt sau. Intel đã dẫn đầu về điều đó và chúng tôi đã thực hiện một số tối ưu hóa khoảng 24 tháng trước. Tôi đã thấy 24 tháng trước, 'Ồ, điều này sẽ hay đấy.'

SE: Bạn bỏ qua rất nhiều lớp kim loại với cách tiếp cận đó, chưa kể đến việc giảm tiếng ồn, phải không?

de Geus: Chính xác. Nó giống như thay vì dẫn đường nước qua phòng khách, bạn có thể đặt nó xuống đất. Tất cả đều là công nghệ.

SE: Đây cũng là một ngành tiến hóa phải không? Mỗi bước mới được xây dựng trên một cái gì đó khác.

de Geus: Chúng ta đã quên bài học duy nhất được rút ra vào năm 1997, đó là không có gì hoạt động được trên điện dung. Và vì vậy, tất cả khách hàng của chúng tôi đều muốn thứ tiên tiến nhất — nhưng đừng thay đổi bất cứ điều gì.

SE: Với tất cả những điều này, ngày nay Synopsys nhìn nhận bản thân như thế nào? Đây có phải là một công ty EDA hay cái gì khác không?

de Geus: Chúng tôi vẫn là trung tâm của công nghệ cao, bởi vì chúng tôi chạm vào các phần của cấp số nhân đang thay đổi nhanh nhất, đồng thời vừa là người chơi vừa là khách hàng tương đương về mặt phần mềm, tất cả đều là sự phát triển siêu AI . Chúng tôi đã chuyển từ độ phức tạp về quy mô sang độ phức tạp mang tính hệ thống, bởi vì độ phức tạp của hệ thống mang tính đa chiều hơn và liên quan đến nhiều bên hơn. Đây là sự khác biệt giữa độ phức tạp cộng và độ phức tạp nhân. Với phép nhân, nếu có một số 0 thì tất cả chúng ta đều bằng 0. Sẽ không có vấn đề gì nếu máy đặt con chip xuống bảng và làm cong một chốt. Cho dù bạn đang làm việc ở mức độ bao nhiêu angstrom thì chốt bị cong vẫn không kết nối được. Bạn phải trở nên giỏi hơn khi chơi theo nhóm. Chúng tôi đang chuyển từ một ban nhạc nhỏ sang một dàn nhạc lớn hơn, nhưng kèn vẫn cần vào khi trống nổi lên.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://semiengineering.com/thinking-big-from-chips-to-systems/