2019年11月7日,在由ASPENCORE《電子工程專輯》、《國際電子商情》和《電子技術(shù)設(shè)計(jì)》主辦的“2019全球雙峰會(huì)”上,新思科技董事長兼聯(lián)席CEO Aart de Geus博士以“后摩爾時(shí)代,Shift Left搶占科技經(jīng)濟(jì)先機(jī)”為題,探討了在近年來算力和算法獲得多項(xiàng)突破,每個(gè)領(lǐng)域都呈指數(shù)級(jí)遞增,人類正以歷史上前所未有的速度進(jìn)行技術(shù)變革的大環(huán)境下,為了實(shí)現(xiàn)支撐“萬物智能”時(shí)代而發(fā)展的計(jì)算架構(gòu)會(huì)不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)入后摩爾時(shí)代,性能、功耗和成本持續(xù)同步上升?如果要打造全新Shift Left,以此搶占世界科技經(jīng)濟(jì)先機(jī),又需要具備哪些關(guān)鍵因素?4NBesmc
呈指數(shù)級(jí)發(fā)展的數(shù)字時(shí)代需要EDA工具
人類的知識(shí)對(duì)技術(shù)的發(fā)展非常重要,從公元前四十萬年前的火,到后來的耕犁等農(nóng)用工具,到馬、車輪、印刷術(shù),到布爾指數(shù)還有數(shù)字電子,最后到今天的人工智能。所有發(fā)展都有一個(gè)共同特,就是從工程學(xué)影響到科技經(jīng)濟(jì),經(jīng)過融合,形成指數(shù)級(jí)影響。4NBesmc
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這些發(fā)展會(huì)應(yīng)用在不同領(lǐng)域,如生物、生態(tài)、智能等,還有其它一些中間領(lǐng)域。舉個(gè)例子,印刷機(jī)的出現(xiàn)就給人類技術(shù)的發(fā)展帶來深遠(yuǎn)影響。首先是字母的產(chǎn)生,然后有了金屬的活字、墨水、紙張,后來有了螺旋壓機(jī)。中國在公元前六七百年就有了雕版印刷,德國是在公元后1440年才出現(xiàn)活版印刷。五百年之后出現(xiàn)了另一種印刷技術(shù),就是布爾字母和邏輯庫,然后又出現(xiàn)了平版印刷。4NBesmc
晶體管、電子設(shè)計(jì)和自動(dòng)化讓我們進(jìn)入了數(shù)字時(shí)代,在這樣一個(gè)呈指數(shù)發(fā)展的時(shí)代,為了讓項(xiàng)目不再延誤,我們需要綜合考慮結(jié)果的質(zhì)量(QOR),實(shí)現(xiàn)結(jié)果的時(shí)間(TTR)和實(shí)現(xiàn)結(jié)果的成本(COR),以期用最低的成本、最快的時(shí)間達(dá)到最好的結(jié)果 。4NBesmc
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在過去50年的時(shí)間里,我們一直致力于加快產(chǎn)品的開發(fā)周期。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)幫助我們實(shí)現(xiàn)用電腦程序來設(shè)計(jì)最先進(jìn)的芯片,通過把信息輸入電腦,抓取相關(guān)的信息,建立模型,進(jìn)行模擬、分析、優(yōu)化和自動(dòng)化操作,最后不斷地重復(fù)利用,產(chǎn)生IP核。4NBesmc
EDA工具需要AI
人工智能的發(fā)展就是抓取數(shù)據(jù),在網(wǎng)絡(luò)中建模,然后學(xué)習(xí)、解碼,最后把它深化成一個(gè)自動(dòng)行為的過程。4NBesmc
通過模擬建模和機(jī)器學(xué)習(xí),我們能夠了解和預(yù)估未來可能出現(xiàn)的失敗,實(shí)現(xiàn)前面提到的科技經(jīng)濟(jì)Shift Left,在此過程中,技術(shù)由原來的規(guī)模復(fù)雜性轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)復(fù)雜性。4NBesmc
這一轉(zhuǎn)變具有重要意思,以正發(fā)生重大變革的汽車行業(yè)為例,未來的汽車越來越方便,越來越快捷,也越來越安全。一輛汽車中通常包含四到五個(gè)關(guān)鍵的電子系統(tǒng),無論是建立汽車基本架構(gòu)還是汽車連網(wǎng),都離不開芯片,因?yàn)槠囬_發(fā)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間,所以需要虛擬原型提前驗(yàn)證。這不僅需要芯片,還要建立系統(tǒng)、架構(gòu)和模型,對(duì)軟件和硬件進(jìn)行驗(yàn)證,然后才能進(jìn)行應(yīng)用。4NBesmc
又例如,氣侯變暖已經(jīng)威脅到人類的生存狀態(tài),因此我們需要能夠預(yù)測(cè)氣侯的變化。從1970年代至今,雖然氣侯的模型越來越復(fù),但是數(shù)據(jù)分析越來越精確。只通過數(shù)據(jù)模型才能更好地了解氣侯的變化,進(jìn)而解決全球變暖的問題。4NBesmc
還有很多行業(yè)需要通過模擬建模和機(jī)器學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)分析,以此推動(dòng)技術(shù)發(fā)展,由于機(jī)器學(xué)習(xí)會(huì)消耗很多能量,因此,我們要不斷發(fā)展新技術(shù),以此降低能耗。4NBesmc
架構(gòu)創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)融合的關(guān)鍵
很多技術(shù)都源于算法,融合就是把現(xiàn)有的技術(shù)整合到同樣的算法中,提高其有效性。實(shí)現(xiàn)融合的關(guān)鍵要素是進(jìn)行架構(gòu)創(chuàng)新。4NBesmc
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最偉大的融合工具其實(shí)是人的大腦,它可以進(jìn)行邏輯思維和分析,不斷學(xué)習(xí)新東西。它也是人工智能發(fā)展的目標(biāo)。4NBesmc
驅(qū)動(dòng)人工智能發(fā)展的方法很多,比如機(jī)器學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)等。經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使我們進(jìn)入垂直市場(chǎng),而每一個(gè)垂直市場(chǎng)都能讓AI迅猛發(fā)展。4NBesmc
“Shift Left”加速開發(fā)流程
今天半導(dǎo)體發(fā)展非常迅速,通過摩爾定律,整個(gè)半導(dǎo)體市場(chǎng)的規(guī)模變得更大,芯片成本會(huì)越來越高,芯片尺寸會(huì)越來越小?,F(xiàn)在最大的AI設(shè)計(jì)用芯片有1.2萬億個(gè)晶體管,邊長達(dá)到22厘米,未來或許同等級(jí)別的芯片可以縮小為一個(gè)指甲蓋大小。因此,我們可以開發(fā)專用芯片,設(shè)計(jì)全新的架構(gòu),以適應(yīng)具體的行業(yè)和領(lǐng)域,然后解決功耗、性能、安全等的挑戰(zhàn)。4NBesmc
軟件可以解決安全性問題,但軟件本身也有安全性問題,因此當(dāng)完成后,需要檢查軟件安全性,找出問題并不斷解決問題。特別是在我們用到很多開源軟件的情況下,開源會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄露的問題,所以我們需要在整個(gè)開發(fā)過程的最早期就開始介入,并在之后的開發(fā)過程中解決這些問題,實(shí)現(xiàn)Shift Left。4NBesmc
結(jié)語
智能互聯(lián)關(guān)系到是否能實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)的發(fā)展,關(guān)系到每個(gè)領(lǐng)域里都需要“Shift Left”的控制和管理,關(guān)系到質(zhì)量、時(shí)間和成本的調(diào)整。我們面臨很多挑戰(zhàn)和驗(yàn)證問題,需要打造很多虛擬原型和樣本,以處理性能、安全、隱私、可靠性等問題,最后通過協(xié)作來共同解決問題。4NBesmc