Siemens promuove l'IA auto-verificante per la progettazione dei semiconduttori

Lo sviluppo di semiconduttori e circuiti stampati (PCB) fa sempre più affidamento sull'intelligenza artificiale per gestire la crescente complessità della progettazione. Siemens ha ampliato il proprio portafoglio di soluzioni per l'automazione della progettazione elettronica (EDA) integrando le tecnologie di IA di NVIDIA nel sistema Fuse EDA AI Agent, introducendo flussi di lavoro di IA agentica auto-verificanti che automatizzano le attività di ingegneria convalidando continuamente le decisioni generate dall'IA tramite software EDA deterministico basato su modelli fisici. Le nuove funzionalità sono progettate per migliorare la produttività degli ingegneri, la qualità della progettazione e l'efficienza della verifica lungo l'intero ciclo di sviluppo dei semiconduttori, con applicazioni che spaziano dai circuiti integrati avanzati ai chiplet, dai circuiti integrati 3D (3D IC) fino allo sviluppo di circuiti stampati ad alte prestazioni.

L'IA auto-verificante aumenta l'affidabilità dell'ingegneria
Le più recenti innovazioni si basano sulla piattaforma Fuse EDA AI Agent di Siemens, che combina il software EDA dell'azienda con l'infrastruttura di IA e le tecnologie di calcolo accelerato di NVIDIA. A differenza dei tradizionali assistenti basati sull'IA, che generano raccomandazioni senza verificarne l'accuratezza ingegneristica, il nuovo sistema controlla continuamente i risultati prodotti dall'IA utilizzando motori EDA affidabili. Questo processo di verifica consente agli agenti di IA autonomi di eseguire attività ingegneristiche complesse mantenendo la coerenza con i consolidati flussi di progettazione e simulazione, aiutando gli ingegneri a ridurre gli errori, aumentare la fiducia nelle decisioni progettuali e accelerare il completamento dei progetti.

Fuse EDA AI Agent è stato inoltre integrato in Siemens Intelligence Center X, consentendo alle organizzazioni di creare e orchestrare agenti di IA per le attività di ingegneria, produzione e gestione della supply chain. Collegando i flussi di lavoro basati sull'IA all'ambiente del digital twin, Siemens punta a estendere l'intelligenza ingegneristica oltre le singole attività di progettazione, favorendo uno sviluppo coordinato dei prodotti a livello aziendale.

Le tecnologie NVIDIA ampliano le capacità dell'IA
La piattaforma potenziata integra diverse tecnologie NVIDIA che rafforzano le capacità di ragionamento, esecuzione e sicurezza dell'IA applicata all'ingegneria dei semiconduttori. Gli agenti di IA sviluppati con la libreria open source NVIDIA NeMo Gym possono migliorare nel tempo le proprie strategie di esecuzione apprendendo dai progetti precedenti e dall'esperienza ingegneristica accumulata.

NVIDIA OpenShell offre un ambiente di esecuzione sicuro con funzionalità di governance, controllo degli accessi e auditing di livello enterprise, consentendo il deployment di agenti di IA autonomi all'interno delle organizzazioni di progettazione.

Le funzionalità avanzate di ragionamento sono supportate dai modelli NVIDIA Nemotron e da Switchyard, che consentono agli agenti di IA di valutare complessi compromessi progettuali migliorando al contempo le prestazioni e l'efficienza nell'utilizzo dei token durante i carichi di lavoro di lunga durata. Inoltre, le tecnologie di NVIDIA Accelerated Computing e le librerie CUDA-X incrementano le prestazioni computazionali, permettendo ai modelli di IA e ai motori EDA di operare in modo più efficiente mantenendo la precisione richiesta per il signoff. Nel loro insieme, queste tecnologie favoriscono una collaborazione sicura tra più agenti di IA, il feedback ingegneristico in tempo reale e una migliore convergenza dei flussi di lavoro dedicati alla progettazione e alla verifica di semiconduttori e PCB.

L'IA lungo l'intero flusso di lavoro EDA
Siemens ha esteso Fuse EDA AI Agent all'intero portafoglio EDA per coordinare i flussi di lavoro lungo tutte le fasi dello sviluppo di semiconduttori ed elettronica. Agenti di IA specializzati collaborano nei processi di sintesi ad alto livello, verifica, implementazione e validazione, consentendo di ottimizzare l'intero flusso di progettazione anziché singole attività di ingegneria isolate.

La soluzione supporta Catapult per la sintesi ad alto livello, Questa One e Veloce per la verifica digitale, Solido per la progettazione e la verifica di circuiti integrati (IC) personalizzati, Aprisa per l'implementazione fisica, Calibre per la verifica di signoff, Tessent per il Design-for-Test (DfT), Innovator3D IC per l'integrazione avanzata in 3D e Xpedition per la progettazione di circuiti stampati. Attraverso l'orchestrazione degli agenti di IA all'interno di questi strumenti, Siemens mira a migliorare l'efficienza dei flussi di lavoro mantenendo al tempo stesso l'accuratezza ingegneristica, dalla creazione del progetto fino alla verifica finale.

Accelerazione dello sviluppo di circuiti integrati personalizzati
La collaborazione estende inoltre le capacità dell'IA all'interno della Solido Characterization Suite. I flussi di lavoro di IA agentica automatizzano la caratterizzazione delle librerie coordinando Solido Characterizer, Solido LibSPICE, Solido Generator e Solido Analytics per generare e verificare i file di temporizzazione Liberty destinati a librerie di celle standard, memorie e blocchi di proprietà intellettuale (IP) personalizzati per nodi tecnologici avanzati.

Secondo Siemens, il flusso di lavoro automatizzato riduce i tempi di caratterizzazione di oltre dieci volte e abbassa i costi dei token di IA da cinque a dieci volte rispetto agli approcci convenzionali assistiti dall'IA. L'azienda ha inoltre presentato Solido Layout Analyzer, una soluzione basata sull'IA che consente agli ingegneri di analizzare gli effetti parassiti e gli effetti dipendenti dal layout nei progetti post-layout utilizzando prompt in linguaggio naturale. Il software analizza i risultati della progettazione, suggerisce azioni correttive e genera report tecnici, contribuendo a individuare i problemi legati al layout nelle fasi iniziali dello sviluppo.

Migliorare la verifica digitale
La verifica continua a rappresentare una delle maggiori sfide nello sviluppo dei semiconduttori e può arrivare a rappresentare fino al 70% dell'intero impegno progettuale. Siemens ha ampliato il già presentato Questa One Agentic Toolkit integrando il modello di ragionamento NVIDIA Nemotron 3 Ultra, per supportare agenti di verifica a lunga esecuzione in grado di valutare scenari ingegneristici complessi.

Gli agenti di IA convalidano continuamente i progetti a livello Register Transfer Level (RTL) rispetto ad ambienti di test di riferimento (golden test environments), valutando al contempo i compromessi ingegneristici durante l'intero processo di verifica. Questo approccio consente di individuare i problemi di progettazione in una fase più precoce, accelerare la chiusura della verifica e aumentare la fiducia prima del tape-out, in particolare per dispositivi sempre più complessi come acceleratori per l'IA, sistemi-on-chip (SoC) per il settore automobilistico, architetture basate su chiplet e circuiti integrati 3D avanzati.

Disponibilità
Le funzionalità avanzate basate sull'IA saranno introdotte nelle future versioni del portafoglio EDA nativo per l'IA di Siemens.

Contesto aggiuntivo
Questa sezione illustra specifiche tecniche e un confronto competitivo non inclusi nell'annuncio originale del prodotto.

L'adozione dell'IA agentica rappresenta la fase successiva nell'evoluzione dell'automazione della progettazione elettronica (EDA). Mentre i copiloti basati sull'IA assistono principalmente gli ingegneri generando codice o rispondendo a domande di progettazione, i sistemi di IA agentica sono progettati per pianificare, eseguire e coordinare flussi di lavoro ingegneristici articolati in più fasi con un intervento umano minimo. Tuttavia, poiché i modelli linguistici di grandi dimensioni possono produrre risultati imprecisi o non verificabili, la validazione continua tramite software di ingegneria deterministico è diventata sempre più importante nelle applicazioni in cui la correttezza della progettazione influisce direttamente sul successo della produzione.

Diversi fornitori di soluzioni EDA stanno integrando l'IA nello sviluppo dei semiconduttori, ma seguono strategie differenti. Synopsys si concentra sull'esplorazione della progettazione assistita dall'IA e sull'automazione dell'ingegneria attraverso AgentEngineer e soluzioni per la progettazione multi-die abilitate dall'IA, mentre Cadence continua ad ampliare le proprie capacità di ottimizzazione basate sull'IA per l'implementazione digitale, la verifica e la progettazione di sistemi. Siemens si distingue integrando agenti di IA autonomi con una validazione continua basata su modelli fisici, garantendo che le decisioni generate dall'IA rimangano allineate ai modelli ingegneristici consolidati durante l'intero processo di progettazione. NVIDIA completa questa strategia fornendo le piattaforme di calcolo accelerato, i modelli di ragionamento basati sull'IA e l'infrastruttura sicura necessari per implementare l'IA su scala aziendale. Con l'aumento della complessità dei dispositivi a semiconduttore, dovuto all'adozione di nodi di processo avanzati, chiplet e integrazione eterogenea, la combinazione di IA autonoma e validazione ingegneristica deterministica è destinata a svolgere un ruolo sempre più importante nel migliorare la produttività mantenendo al contempo l'integrità della progettazione.

A cura di Sucithra Mani, redattrice di Induportals – adattato con il supporto dell'IA.

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