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『全球CEO峰会』重磅演讲者:新思科技创始人Aart de Geus博士:热爱音乐的技术创新者

时间:2019-10-25 作者:廖均 阅读:
11月7日-8日,在深圳与全球“连接”。

随着摩尔定律的放缓,前沿技术不再是人们关注的唯一焦点,创新正朝着创造差异化的方向转变,而“连接”,让一切可能变得可控。

ASPENCORE第二届“全球CEO峰会”仍选址在全球创新指数最强的深圳举办(点击查看峰会介绍与报名),峰会将邀请世界各地行业领袖和创新巨擘汇集深圳,探讨新一轮技术冲击下最热门的技术话题,搜罗差异化的创新点,准确定义下一代电子产品。

这是个绝佳的机会在宏观上探索影响未来的电子技术,把脉机遇与趋势,因为这次,我们请到的都是星-级-演-讲-嘉-宾!

本文将为您介绍的是新思科技创始人:Aart de Geus博士。


EDA在芯片开发过程中扮演着极其重要的角色,然而在这个芯片产业链最上游、技术最尖端的细分市场,占据主导地位的厂商却只有三家——新思科技(Synopsys)、Cadence以及Mentor Graphics。

作为全球排名第一的EDA解决方案提供商,新思科技一直致力于开发适用于复杂的芯片系统(SoCs)的工具,产品线最为全面。

其逻辑综合工具DC(Design Compiler)与时序分析工具PT(Prime Time)基本上占据了全球EDA市场。据官方数据显示,在全世界所有芯片设计中,84%的用户使用Design Compiler,65%的用户使用IC Compiler II,90%的用户使用Prime Time。

据新思科技2017年财报显示,公司2017年全球收入达到27亿美元,研发费用占收入的比例高达30%(8.1亿美元);而2018年营业额更是达到了31亿美元。

带领新思科技一路走来的,是其创始人Aart de Geus博士。

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图1:新思科技董事长兼联席CEO Aart de Geus博士。

机缘巧合创立新思科技

对于EDA市场领导者、新思科技董事长兼联席CEO Aart de Geus博士来说,进入EDA这一行业,也许是缘于年轻时的一次意外。

15岁那年的夏天,Aart de Geus在荷兰的一个农场打工。一天,他正在一辆卡车车厢中堆放一捆一捆的干草,突然间天旋地转,随即被击倒在地。他挣扎着站起来,看到静电火花在跳跃。他立刻意识到闪电击中了卡车,或者击中了离卡车很近的地面,波及到他。

在最近接受《电子工程专辑》杂志采访时,Aart de Geus回忆起这件事。

“我当时并没有听到声音。”他说,“非常幸运的是我发现自己只是倒在卡车上,而没有从卡车上掉下来。”

Aart de Geus学过的物理知识告诉他,应该是卡车橡胶轮胎的绝缘性救了他。

那次死里逃生的经历是影响Aart de Geus早年人生发展方向的一个偶然却极其重要的事件。而后来他求学、早期职业生涯、创立新思科技这几件重要的事,也几乎都是在机缘巧合下发生的。

例如在选择研究生专业的时候,Aart de Geus说:“我当时选择电气工程专业,或许是因为数学和物理对我来说很容易。现在看来当时的决定有些漫不经心。”

那是到达拉斯南卫理公会大学读研究生的第一天,他不经意间走进电气与计算机工程系,与新的系主任交谈了几句,就迅速做出了专业选择。

新的系主任名叫Ron Rohrer。

Aart de Geus后来才知道,Rohrer是加州大学伯克利分校SPICE模拟程序之父,创建了IC设计仿真的行业标准。后来他还了解到,就是这次见面,Rohrer决定亲自担任他的导师。

Rohrer给Aart de Geus带来了巨大的影响,特别是他“经常在没有意识到的情况下”被介绍给EDA领域的许多先驱。

Aart de Geus后来加入通用电气的微电子中心,在此工作期间他建立了一支EDA团队,发明了自己的逻辑综合技术,以取代手动化设计过程。利用这种新工具,通用电气可以在几分钟或几小时内完成以前需要数周才能完成的设计工作,而且成果更佳。Aart de Geus认为“它彻底改变了数字设计的概念”。

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图2:新思科技联合创始人:William Krieger、Aart de Geus和David Gregory(从左至右)。

在不久后的1986年,通用电气因为要彻底退出半导体业务,决定关闭微电子中心。Aart de Geus和他的同事们决定单干,并成功说服通用电气将逻辑综合技术和40万美元投资给他们。这就是后来的新思科技。

新思科技1992年上市,迄今已经27年,作为全球排名第一的EDA和接口IP的供应商,现在市值已超过200亿美元。

Aart de Geus如今已是半导体行业最受尊敬的领袖之一,多年来屡获殊荣,包括IEEE Robert N. Noyce奖章、全球半导体联盟(GSA)张忠谋模范领导奖、硅谷工程协会名人堂奖和硅谷领导集团(SVLG)终身成就奖等。

从芯片到软件

“从芯片到软件”,Aart de Geus确信,”硬件和软件之间的整合最为关键。“新思科技的定位就是要去赋能新一代的技术,包括计算能力、硬件和软件。通过各种模型进行精准预测,再根据这种预测进行分析和优化,最终实现高效的自动化方法学,帮助应用开发者进行最高端的芯片设计,提供可重用IP模块简化设计复杂度。与此同时,使用虚拟原型仿真技术实现在硬件真正生产之前进行软件模拟。

近年来,新思科技扩大了业务范围和模式,以寻求可持续增长,通过几次收购开始涉足软件完整性和安全领域——半导体行业的许多人士对此感到惊讶。虽然EDA和软件完整性领域都是以软件为中心,但它们在客户组织中却截然不同,通常交集很小、相距甚远,几乎没有明显的技术重叠。早在2005年Aart de Geus就宣称,他注意到半导体公司的软件工程师数量比例已经开始超过50%这一临界点。通常半导体公司管理层并不喜欢这样,因为他们认为这是一个不产生任何额外收入的成本中心,但Aart de Geus并不这么认为。

“我认为这是这些公司对自己的误判。”在他看来,“他们销售的是封装在芯片里的功能,功能在硬件上实现,可是软件是保障硬件制造的灵魂。”

不久之后,随着摩尔定律逐渐放缓,人们开始更加重视软件而非硬件,因为从软件中获得进步变得更有效益。对这种转变,Aart de Geus表示认可,同时他也指出:“硬件和软件的交集将逐渐增加,但随着系统复杂性的提升,硬件所面临的问题也将同样困扰软件。因此,软件需要从质量角度得到更多的关注,然后这种关注又很快将转向安全角度。”

从2014年收购Coverity起,新思科技开始大举进军软件完整性领域。与此同时,公司也开始积极投资原型设计领域,旨在使客户能够通过模拟、仿真和FPGA电路板,在虚拟硬件上运行软件。

此举目前已见成效。今年初,来自软件完整性业务的收入首次占到新思科技季度销售额的10%以上。同样在今年,新思科技推出Polaris平台,将所有的软件完整性产品和服务集成到一个综合解决方案中。

EDA产业终极形式是AI

应用电子自动化设计工具(EDA)将是加速AI芯片应用的重要手段。而设计、封装工具有AI的加持,也可以加速验证过程、提高结果质量、优化功耗和性能。

很多AI公司的芯片架构与传统芯片有非常大的区别,为了能够实现终端效果,他们的产品会有更大规模的PE阵列,在绕线以及布局上也更复杂,这给EDA设计带来了新的挑战。

作为产业链最顶端的芯片巨头,新思科技敏锐地认识到AI技术正在深入影响芯片市场的工具研究思路与发展方向。

Aart de Geus博士在接受《电子工程专辑》记者的采访时表示,AI已全方位融入到了新思科技的产品线之中。

他回顾电子行业的发展主要经过了三个阶段:第一个阶段专注于计算能力,个人电脑就是所谓的杀手级应用。第二个阶段一部分是互联网,另一部分是移动设备,特别是是智能手机,它们是以一种低功耗的方式进行计算处理。新思科技在这两个阶段取得了长足发展,与业内其他公司一起推动了整个技术的进步。

如今计算能力已经足够强大,可以实现一些机器学习算法。计算速度不断地提高,适用的芯片范围越来越小:从初期在通用芯片上增加一点AI应用,到FPGA,再到专门针对AI的芯片。新思科技正不断提供和改进工具来帮助芯片的设计和实现,同时也在和一些新的芯片初创企业进行合作来推动AI的发展。

新思科技自己的产品也使用了AI,让产品变得更强大和灵活。例如,芯片的电路设计包含很多信息,通过收集来的数据,利用机器学习进行分析,进而改善电路的布局。

要仿真一个复杂的模拟电路可能需要一个专家花费几个月的时间去测试。但是如果训练仿真器,根据场景去进行设置,再通过一些例子去教会EDA工具将自己设置成一个专属于这种场景的仿真,就会极大地提高效率和成功率。

AI产品要进入各种尖端的电子产品中,包括软、硬件,还需要保证AI的安全性,新思科技提供不同的产品来确保AI的安全性。例如,监控系统一般包括摄像头、从各个摄像头收集数据的设备,以及云端的管理系统。AI可以部署在云端、在摄像头中,或者在整个传输的中间部分。要实现机器学习中的训练,一般是放在云端;要进行一些本地实时数据的分析,通常会部署在摄像头上。在这样的多摄像头系统中,就存在安全风险。因为一旦黑客侵入一个摄像头,就有可能通过该摄像头侵入整个系统。因此,现在的摄像头越来越需要软硬件一体化的安全性考虑,新思科技可以帮助客户开发安全的软件。

目前新思科技已拥有一整套AI解决方案,解决了AI系统芯片(SoC)的设计和验证挑战以及AI算法、硬件和软件的快速开发。新思科技的AI解决方案包括多种经过验证的产品和技术;用于早期SoC架构探索的Platform Architect Ultra;DesignWare IP产品组合,包括ARC处理器,带卷积神经网络(CNN)引擎的嵌入式视觉处理器和接口IP;AI增强的Synopsys Fusion设计平台,包括RTL综合,测试,物理实现,物理验证和signoff; Verification Continuum平台,包括VCS功能验证系统、VC Formal形式验证、Verdi硬件/软件调试、ZeBu仿真系统、HAPS原型系统,以及用于早期软件开发和优化的Virtualizer虚拟原型。新思科技近日推出的DesignWare® ARC® EV7x嵌入式视觉处理器系列,便是一款配备深度神经网络(DNN)加速器,适用于机器学习和人工智能边缘应用的产品。

“Shift Left”抢占先机

在2019年第11届全球汽车产业峰会上,Aart de Geus博士介绍了虚拟原型开发技术:

“新思科技虚拟原型开发技术将芯片、电路及元器件通过数字建模实现虚拟开发环境,使得车企可以提前6到9个月启动软件开发;并通过模拟在真实环境中很难呈现的各类软硬件故障,为功能安全认证提供更为可靠及全面的测试和验证手段。该技术为汽车行业带来了新的方法论,重新定义智能汽车的研发流程,大幅提升研发效率。”

汽车的开发通常要经过三个阶段:概念阶段、开发阶段、生产阶段,这通常需要60个月时间。在市场中,每年还需要进行调整和更新。第一次打样,把所有系统整合在一起,然后放进软件里试运行,又会发现很多意料之外的状况。

“我们能做什么?”Aart de Geus博士说,“和芯片设计一样,我们思考的是:能不能加快这个步骤?通过虚拟开发,将这样一个流程开发周期提前。在推出子系统之前对它进行虚拟开发,通过我们的虚拟技术来对产品进行测试。这种虚拟开发,将会成为快速开发的核心要素,贯彻在车辆生产的整个生产周期中。”

“虚拟开发”就是建立一个虚拟模型来模拟真实情况。如果在电脑上模拟,就可以对这个模型做出很多的拷贝,软件供应商得到这些拷贝后可以在有主板之前开发软件,从而加快所有环节的速度,结果跟用真实产品去做调试完全一样。把软件开发提前,也就是把所有步骤向左移动(Shift Left)。

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图3:在软件开发中检测步骤向时间轴的左端推移(Shift Left)可加速设计进程。

Aart de Geus博士强调,“软件和机械、电子元件,对于汽车厂商来说同样重要,软件在开发过程中需要不断试错和调整。”通常编程的时候会用到大量的开源信息,而开源代码可能存在许多漏洞。“我们应该怎么应对呢?”Aart de Geus博士说,“我们公司在开发过程中同步完成测试,就像虚拟开发,在设计软件的时候,不断检测可能存在的漏洞,马上做出调整。“

在软件开发中,检测步骤向时间轴的左端推移(Shift Left),产品设计在初期即涉及代码安全等诸多实现,从而加速设计进程、缩短设计时间并提高设计成功率。Aart de Geus博士说,“使用我们的虚拟原型仿真器技术以及基于FPGA的硬件仿真产品,可以实现在硬件真正生产之前进行软件模拟。”

CEO vs 吉他手

最打动人的是,在掌管这家《财富》1000强企业的同时,Aart de Geus博士还经营着另一份事业,那就是在蓝调乐队Legally Blue中担任吉他手。乐队每年会在硅谷进行10至12场演出,颇受欢迎。

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图4:新思科技董事长兼联席CEO Aart de Geus乐队演出。

几年前,Aart de Geus重新发现了自己对音乐的热爱,对他来说,乐队就像CEO忙碌生活中的一片绿洲。不出差的时候,他每周会和乐队成员排练一次。他认为自己永远不会放弃这样的快乐时光。

“融入乐队与融入卓越的管理或研发团队有许多相似之处。当乐队中有人做了一件非常棒的事,同伴们注意到,领悟到,并一同加入,这是创造力爆发的时刻,是最美好的时刻。” Aart de Geus说。

在11月7日的全球CEO峰会上,Aart de Geus博士将以“后摩尔时代,shift left抢占科技经济先机”为题,探讨随着近来算力和算法方面的种种突破,在每个领域呈指数级递增的驱动下,人类正以历史上前所未有的速度进行技术变革。与此同时,我们正在面临后摩尔时代,为实现支撑“万物智能”时代发展的计算架构,所需性能、功耗和成本是否会持续同步优化等不确定性。如果要打造全新“Shift Left”,以此抢占世界科技经济先机,又将需要具备哪些关键因素呢?针对这一话题,您也可即刻报名与Aart de Geus博士进行面对面探讨。

参考来源:

[1] Synopsys’s Frontman Still Hitting the Right Notes(https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1334930#

[2] CEO论AI:我看到的都是机会!(https://www.eet-china.com/news/201806041403.html

[3] 虚拟化带来汽车行业四月天(https://mp.weixin.qq.com/s/2_MxRW2d8rZNgI9kHVrgkQ

[4] 全新IP为AI芯片提供高达35 TOPS性能(https://mp.weixin.qq.com/s/PcFvBZJtFJY7h6DDtWBcyA

更多『全球CEO峰会』重磅演讲者 请点击:ednchina.com

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廖均
电子技术设计(EDN China)产业分析师
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