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DAC 2026:打造AI芯片究竟需要什么?

2026-07-24   电子工程专辑
阅读时间约 3 分钟
在本系列第一部分中,我将DAC 2026展会现场描绘为一幅AI产业全景图——从底层计算基础向上延伸至模型层、传统工具层及智能体(agentic)层,安全与标准则如轨道般贯穿其间。该图谱回答了“谁正在用AI变革芯片设计”这一问题。第二部分则聚焦用户如何应用AI进行设计——通常是基于行业通用引擎构建属于自己的AI系统。
本篇作为最终部分,探讨我刻意留到最后的核心问题:真正打造AI芯片本身——包括加速器、存储系统与互连结构——究竟需要哪些能力?而在DAC大会上,那些实际从事此项工作的工程师又在哪里分享他们的经验与教训?须知,在众多令人振奋的“AI设计芯片”融资新闻背后,我们不应忘记DAC的根本使命:产出终端可用的芯片与系统。今年的重头戏无疑是AI加速器——无论是填充数据中心的训练引擎,还是从云端延伸至边缘端的推理芯片;同样重要的是航空航天与国防系统中“芯片对接任务”的实践、汽车电子及其他所有将硅片转化为实用产品的领域。智能体与工作流只是手段,硅基硬件才是终极目标。
答案很大程度上蕴藏于DAC工程 Tracks(工程专题)环节中:来自一线芯片设计公司的工程师们在此分享哪些方案奏效、哪些遭遇失败、以及若重新来过会如何改进——这些内容均经过同行工程师评审,剔除了营销话术干扰。今年该专题涵盖15场会议、约90场报告,另含特别环节及在展馆舞台举行的海报“角斗士”对决。若说第一部分为你绘制了地图,那么本部分便是为所有肩负“让AI硬件落地”职责的专业人士量身定制的导览指南。
此外,可借鉴我的朋友西蒙·戴维曼(Simon Davidmann)提出的框架——即第一部分所引用的“困境、验证与测试”三要素:真正值得追问的并非“AI是否有助于芯片设计”,而是它能否突破现有工具孤岛限制,或倒逼整个设计体系进行整体性重构。按西蒙观点,最具价值的AI问题在于拓展我们所能验证的软硬件系统类型边界,而非仅加速既有流程。没有任何工作负载能像AI加速器一样,同时对逻辑、存储、互连、功耗、热管理、封装与软件等所有环节施加极限压力。正因如此,打造AI芯片本身已成为推动西蒙之问紧迫落地的关键驱动力。
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首先从需求端切入:高层声音率先发声。高通执行副总裁兼首席技术官巴齐兹·阿库尔(Baaziz Achour)将在主题演讲中阐述《面向新兴AI的设计自动化:从AI芯片到数据中心》,代表需求方明确向供给方提出技术要求。英伟达的蒂莫西·科斯塔(Timothy Costa)将于周日晚以欢迎致辞开启大会,聚焦AI超算与EDA融合。DAC展馆每日举办的SkyTalk系列讲座则构成AI芯片的深度大师课:英特尔拉利萨·伊曼内尼(Lalitha Immaneni)周一主讲《从硅片到系统:异构集成驱动AI性能飞跃》;IBM研究院胡明·布(Huiming Bu)周二带来《从7纳米到7埃》,一场回望过去、展望未来的回顾性演讲;而最值得重点关注的是微软人工智能硅工程副总裁阿图尔·莱文(Artour Levin)周三上午的报告《构建高性能AI加速器中的EDA机遇》。
阿图尔的摘要值得细读,因其本质是一份来自全球最具影响力的AI芯片团队之一的技术需求说明书。他指出:当加速器规模从单芯片扩展至完整系统时,真正的难点愈发集中于各子系统边界处——即计算、存储、互连与软件行为之间的交界地带,而这恰恰是传统EDA方法论未曾覆盖的区域。他承诺将披露当前EDA在AI规模下的实际局限性,并介绍已在产线部署的解决方案。若你已研读第一部分的产业图谱,便会意识到这正是戴维曼整体性理论在需求侧的呼应:痛点正位于各工具孤岛的接缝之处。
IP专题:AI构建模块自身亦由AI打造
每颗AI芯片均由标准单元库、存储器、SerDes、PLL及接口IP组装而成——即第一部分所述“每个团队流片都依赖他人PLL”的基础层。今年尤为突出的是其递归特性:IP本身也正通过AI完成设计、优化与签核。
周二专场《AI加速IP库:从优化到签核》浓缩了这一趋势。其中一项研究直指一个长期被忽视的默认选择:标准单元库通常每种门电路仅提供约30种变体,而理论上可行空间高达百万级;借助AI驱动的晶体管级尺寸优化,可为特定设计生成定制化单元变体,在保持兼容标准EDA流程前提下,实测工业级芯片功耗与时序提升达两位数百分比。其他报告则将自适应AI引入高西格玛标准单元验证、运用机器学习优化存储电路、以及利用AI解析硬IP集成文档并自动生成检查脚本,实现平均节省两周工期且零遗漏需求项——这正是第一部分前端阶段所提及的“规格工程”主题的初步体现。该环节收尾于看似平淡却至关重要的质量保障环节:英特尔采用西门子Solido Crosscheck构建统一库质检框架,并实现跨1000+单元、30+工艺电压温度(PVT)条件的Liberty模型自动化验证。此模式值得关注:AI加速创造性环节,而系统化验证确保签核可信度——信任与速度必须同步推进,缺一不可。
配套环节《混合信号与高速SoC的IP设计》则聚焦AI系统成败攸关的接口层:一套形式化验证方法成功捕获PCIe Gen6/7逻辑中深埋的信用管理缺陷——该带宽代际升级正是由AI与数据中心负载直接驱动;另一套分布式动态电源完整性流程支持SerDes速率从56G提升至224G。当加速器的价值取决于能否及时喂入足够数据时,此阶段的重要性丝毫不亚于核心计算单元。
物理法则不容妥协:AI芯片特辑
第一部分曾指出,物理边界是AI与电子相遇之处。工程Tracks中的相关议题揭示了当芯片主体为AI芯片时的真实挑战:功率密度、电流瞬变与热耦合效应已严重突破既有设计流程的假设前提。
命名颇具趣味的专场《优良供电网络永远无法担起IR责任》深入剖析AI尺度下的电源交付难题:针对光罩级数据中心SoC的分层EMIR分析,相较平面分析实现10倍运行时间压缩;面向FCBGA封装高功率AI应用的电源网络分析揭示,快速di/dt开关动作彻底颠覆传统PDN建模假设;而对12层堆叠HBM的全栈分析显示,最大IR压降较单芯片分析激增442%,足以终结任何“多芯片系统可逐die签核”的残余幻想。在“角斗士”舞台上,一份关于背侧供电的海报报告称,下一代AI处理器核心功耗降低19.8%,温升缓解9.3℃。
热管理亦设独立专场《洁净冷板上的炽热3D-IC服务》——其中亮点为博通与新思科技合作开展的面对面3DIC堆叠早期热分析,预测结果与流片后实测误差控制在3℃以内;另有一套AI驱动方法可在异构芯粒堆叠中探索数百种热约束布局方案。周三特别环节《AI与多芯片:强化循环》则点明全文核心反馈回路:AI负载推动多芯片架构演进,而多芯片复杂性又反向驱动AI辅助设计——二者彼此强化、共同加速。
边缘端、内存墙与全生命周期
制造AI芯片绝非仅限于超大规模厂商。周一特别环节《具身AGI的异构未来》主张下一次跃迁在于将智能体AI部署至边缘端异构CPU/GPU/NPU平台,工程Tracks则以实践回应:一款定制边缘NPU通过指令集与存储架构针对性调优,在仅200K门规模下实现100 GMAC/s算力。作为AI芯片核心瓶颈的“内存墙”,在参展商论坛中由新思科技主办的“存内计算”专题予以攻坚,初创企业TetraMem等公司参与其中(第一部分已将其归入硅片与IP分类)。芯片出厂后,我们还需追踪其在实地的表现:一份关于硅片生命周期管理的报告利用嵌入式追踪技术(压缩率最高达700倍)定位静默数据损坏,并以AI推理引擎作为具体案例研究。
对于初创企业视角的全面观察,周二由Veriest主办的参展商论坛《AI芯片设计的规模化:平台与基础设施》汇聚多方声音,其中Ricursive公司安娜·戈尔迪(Anna Goldie)报告《闭环构建:AI与其驱动硬件的协同进化》,将AlphaChip技术路线精准应用于本文所述的强化循环机制。
为何此事至关重要?后续走向何方?
我希望读者带着这条主线前往长滩:AI芯片制造的本质在于考验各层级边界——单元与库之间、Die与堆叠之间、芯片与封装之间、硅片与软件之间——而DAC 2026工程Tracks正是工程师们以实测数据展示今日如何管理这些边界的舞台。部分方案延续既有流程;部分则悄然呼唤戴维曼所倡导的整体性重构;更有少数成果经受住戴维曼“测试”检验,真正拓展了可验证系统的范畴。上述各类实践悉数登台,均由亲历流片的工程师亲自呈现。
第二部分曾转换视角:不再视AI芯片为最终产品,而是将其作为工具——用户依托供应商EDA引擎(如三星的强化学习QoS优化、IBM的智能体调试流程)自行构建专属AI系统。结合第一部分的产业全景图,三篇内容应可为你提供完整参会路线图。
注册请访问dac.com,文中提及的所有议程均收录于官方DAC 2026日程表。期待长滩相见。
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