人工(gōng)智能(néng)正迅速成為(wèi)制造商(shāng)可(kě)以使用(yòng)的最通用(yòng)、最實用(yòng)的工(gōng)具(jù)之一。随着電(diàn)子制造商(shāng)面臨日益增長(cháng)的需求和供應鏈壓力，人工(gōng)智能(néng)在芯片設計中(zhōng)的應用(yòng)獲得了巨大動力。

芯片設計人員面臨着一項艱巨的任務(wù)，即在縮小(xiǎo)尺寸的同時提供不斷增加的功能(néng)，同時管理(lǐ)生産(chǎn)和最終成本。擅長(cháng)分(fēn)析和平衡多(duō)種複雜因素的人工(gōng)智能(néng)是一種理(lǐ)想的解決方案。以下是制造商(shāng)可(kě)以使用(yòng)AI優化芯片設計的五種方法。

加速芯片設計周期

提高效率是人工(gōng)智能(néng)在芯片設計中(zhōng)的最大優勢之一。優化芯片的設計意味着計算和平衡從材料到元器件布局再到節點類型的數千種可(kě)能(néng)性。對于人類工(gōng)程師來說，這個過程既緩慢又(yòu)費力，但人工(gōng)智能(néng)模型可(kě)以權衡這些因素，在很(hěn)短的時間内找到理(lǐ)想的平衡點。

人工(gōng)智能(néng)可(kě)以在不到六個小(xiǎo)時的時間内生成理(lǐ)想的芯片平面圖，而人類研究團隊需要幾個月的時間才能(néng)獲得相同的結果。即使工(gōng)程師必須對設計進行進一步修改，他(tā)們也有(yǒu)幾個月的領先優勢。

制造商(shāng)可(kě)以通過簡化初始設計階段來顯着縮短交貨時間。他(tā)們可(kě)以更快地将新(xīn)芯片推向市場，從而帶來更好的投資回報。

降低生産(chǎn)成本

在芯片設計中(zhōng)使用(yòng)人工(gōng)智能(néng)還可(kě)以讓制造商(shāng)以更低的成本生産(chǎn)元器件。這些節約大部分(fēn)來自人工(gōng)智能(néng)的速度。由于研發時間從幾個月縮短到幾周甚至幾天，因此制造商(shāng)在整個生産(chǎn)生命周期中(zhōng)花(huā)費在人員和機器成本上的費用(yòng)要少得多(duō)。

這種靈活性也讓制造商(shāng)能(néng)夠利用(yòng)更具(jù)成本效益的芯片技(jì )術。專用(yòng)集成電(diàn)路(ASIC)的生産(chǎn)成本低于更傳統的通用(yòng)芯片，但初始工(gōng)程費用(yòng)較高。然而，如果芯片制造商(shāng)使用(yòng)AI來簡化早期開發，ASIC是一個更可(kě)行的選擇，讓他(tā)們最大限度地提高成本效益。

人工(gōng)智能(néng)在設計芯片時也可(kě)以考慮成本效益。智能(néng)模型可(kě)以在比較設計可(kě)能(néng)性時考慮材料成本和複雜性，從而為(wèi)制造商(shāng)提供生産(chǎn)費用(yòng)較低的選擇。理(lǐ)論上，人類專家也可(kě)以找到這些可(kě)能(néng)性，但這需要更長(cháng)的時間，而且不太可(kě)靠。

提高芯片性能(néng)

性能(néng)是芯片設計的另一個關鍵考慮因素。對設備功能(néng)的需求正在上升，但在保持合理(lǐ)成本的同時支持高端功能(néng)對工(gōng)程師來說往往是一項挑戰。因為(wèi)人工(gōng)智能(néng)可(kě)以比人類更快地比較數千個參數，所以它可(kě)以更好地管理(lǐ)這些複雜的考慮因素。

此外，使用(yòng)AI輔助設計軟件可(kě)以讓制造商(shāng)發現可(kě)以提高芯片性能(néng)的設計選擇，否則他(tā)們可(kě)能(néng)會錯過這些選擇。

随着制造商(shāng)在更多(duō)芯片設計中(zhōng)使用(yòng)機器學(xué)習，這些算法将收集更多(duō)真實世界的數據，随着時間的推移而變得更加有(yǒu)效。因此，更廣泛地采用(yòng)人工(gōng)智能(néng)将導緻芯片設計持續改善，甚至呈指數級改善。

提高工(gōng)藝性

芯片設計中(zhōng)的AI還可(kě)以應用(yòng)于設計階段以外的流程。預測模型可(kě)以采用(yòng)有(yǒu)關制造設施生産(chǎn)線(xiàn)的設計和數據來分(fēn)析制造過程會是什麽樣子。然後他(tā)們可(kě)以推薦設計或工(gōng)作(zuò)流程的調整，使産(chǎn)品更容易生産(chǎn)。

一些芯片設計在紙面上可(kě)能(néng)看起來很(hěn)理(lǐ)想，但在實踐中(zhōng)引入了太多(duō)生産(chǎn)上的複雜問題。一個原型可(kě)能(néng)需要五軸加工(gōng)，但這需要經過專門培訓的操作(zuò)員，增加了人為(wèi)錯誤的風險。AI可(kě)以注意到這種風險，然後建議制造商(shāng)可(kě)以使用(yòng)更簡單的方法進行的替代設計。

這些因素對于人類來說很(hěn)容易被忽視，但具(jù)有(yǒu)深遠(yuǎn)的影響。AI引導設計可(kě)幫助電(diàn)子公(gōng)司解決這些制造問題，以最大程度地減少交貨時間和生産(chǎn)線(xiàn)的生産(chǎn)成本。

緩解人才短缺

随着電(diàn)子産(chǎn)品需求的增加，許多(duō)公(gōng)司發現自己面臨着技(jì )術人才短缺的問題。在芯片設計中(zhōng)應用(yòng)人工(gōng)智能(néng)可(kě)以讓較小(xiǎo)的團隊在更短的時間内完成更多(duō)工(gōng)作(zuò)，從而縮小(xiǎo)這些差距。

到2030年，美國(guó)半導體(tǐ)企業可(kě)能(néng)面臨30萬名(míng)工(gōng)程師和9萬名(míng)技(jì )術人員的人才短缺。技(jì )能(néng)再培訓和技(jì )能(néng)提升是解決這一缺口的關鍵步驟，但實際上，許多(duō)企業仍将面臨巨大的勞動力壓力。然而，如果芯片設計沒有(yǒu)那麽長(cháng)的時間或沒有(yǒu)那麽複雜，那麽這種短缺的影響就會小(xiǎo)一些。

由于AI大大簡化了設計過程，它讓工(gōng)人有(yǒu)更多(duō)時間來完成其他(tā)任務(wù)。同樣，更多(duō)流程的自動化意味着技(jì )能(néng)和經驗較低的員工(gōng)仍然可(kě)以履行芯片設計職責。因此，技(jì )術人才缺口不會對公(gōng)司造成太大影響。

芯片設計中(zhōng)的人工(gōng)智能(néng)是一個相對較新(xīn)但越來越有(yǒu)價值的解決方案。這些自動化工(gōng)具(jù)對于保持行業競争力至關重要。應用(yòng)人工(gōng)智能(néng)解決這五個方面的問題，将确保電(diàn)子制造商(shāng)适應日益增長(cháng)的挑戰。