随着半导体行业进入算力竞争的深水区，芯片设计迭代的复杂度和速度不断突破极限。作为行业基础的EDA（电子设计自动化）工具正面临着前所未有的挑战。 AI技术的兴起正在以颠覆性的力量重新配置EDA行业的开发逻辑——从智能驱动工具辅助，到从单点优化到多智能体协作的自动化设计。 AI不仅着力解决芯片设计中生产力与PPA（性能、功耗、面积）的平衡问题，更推动EDA行业经过40年的技术演进探索质的飞跃。近日在成都举办的 ICCAD-EXPO 2025 上，Cadence 数字与签核事业部高级产品总监潘安发表了题为《Agent-Based AI 驱动 EDA 的未来：芯片设计卓越的新时代》的演讲，全面阐述了过去40年来EDA工具的演变，并分享了Cadence如何通过基于代理的Artifact（Agent）（Agent-based through an Artificial-based Agent）引领芯片设计走向更高水平的自动化（Agent-Based Agent through an Artist-based Agent through an Agent-based Agent through an Agent-based Agent through an Artist-based Agent (Ai)）。吴磊，Cadence高级产品经理系统仿真，在技术论坛上深入探讨了当前EMC/EMI汽车面临的挑战及其创新解决方案，当Chatgpt引发的大规模模型浪潮席卷千行百业时，半导体行业在算力需求爆发和增量的双重压力下，迎来了智能化转型的关键节点。随着设计的复杂性，传统的EDA设计方法已经不能满足人们日益增长的高效、高质量设计的需求。在此背景下，人工智能正逐渐从“辅助工具”演变为“主要驱动力”，推动芯片设计范式发生根本性变革。回顾inEDA行业40年的演变，强调行业始终将设计抽象作为提高研发效率的主要路径。从最初的晶体管级手工布局，到自动单元布局布线、RTL综合，再到现在的高层设计阶段，每一次技术的飞跃都带来了芯片设计生产力的飞跃。这个过程始终围绕着提高设计抽象层次和优化仿真算法两条主线。如今，人工智能已成为推动行业进入下一阶段发展的主要力量，AI代理技术的崛起技术正在成为EDA行业发展的新引擎。行业数据证实了这一趋势。磐安给出的研究数据显示，2020年，人工智能在先进芯片设计中的作用仍然微乎其微；如今，几乎一半的先进芯片都是在人工智能的帮助下设计的。随着AI代理在业界的加速落地，预计到2028年，90%以上的先进芯片设计都将离不开AI的加持。他强调，AI智能体的兴起将进一步释放设计潜力，不仅提高芯片设计的效率和质量，还能大幅缩短产品的上市时间。人工智能不再只是一个工具，而是成为一个可以执行复杂任务、协调众多子系统的“系统”。 “设计合伙人”推动设计流程向自主化方向稳步发展。支持 Agentic AI 实施的是两个积极趋势。第一个这是“更多、更快、更陡”的人工智能模型的发展。从GPT-3到GPT-4，模型性能实现了合格的飞跃，部分模型成绩超过了人类专家。更重要的是，随着模型性能的提高，参数规模和硬件成本也得到了优化。 PAN AN以Llama Nemotron以49B模型为例指出，开启推理功能后，在复杂问答和代码生成任务中的错误率降低了一半以上，完全完成率提高了很多倍，这证明优化后的小模型具有专业推理能力。其次，无论单个代理多么强大，都很难独立完成芯片的复杂设计。通过A2A协议中的模型上下文协议（MCP）等标准，可以实现不同工具、平台甚至用户拥有的代理之间的“插件”协作，以生成复杂的代理流。磐安ALYSIS 详细展示了 Cadence 如何将传统 EDA 核心技术与最新的 AI 成果进行深度融合，并将这一能力内置于 Cadence 推出的统一 AI 平台——Jedai 中。作为数据和人工智能的统一框架，该平台可以从数字、仿真、验证、PCB/3D-IC 和多物理场等各种平台工具中摄取、分析和提取数据。流量流程和协议可根据客户需求进行配置，实现从“一刀切”到“定制化”的转变。通过JEDAI，用户可以开发基于代理的流程，并使用通用协议连接多个产品，实现复杂任务的自动化管理。例如，cadence是一种基于生态系统的互连协议。创建了涵盖物理设计代理、布局规划代理、SDC代理、形式验证代理等全流程数字化设计解决方案，并实现了Innovus、Tempus、Jasper、Xcelium T其他关键工具的无缝协作为客户提供端到端的设计服务。在EDA独立设计的演进路径上，Cadence为业界绘制了一条清晰的演进路径：从AI优化、LLM会话，到复杂推理和智能代理流程，最终实现完全自主设计。目前，行业正处于从 2 级到 3 级的关键过渡阶段，一些顶级客户开始体验 4 级功能。目标直接是实现L5的全流程自动化。从实践层面来看，AI优化是Cadence在过去五到十年的布局，涵盖了数字设计领域的Cerebrus、数字验证领域的Verisium以及场景规划的Virtuoso、可靠性等。比如Allegro，在演讲的最后，潘安表示，完全自主设计并不是一朝一夕就能实现的，而是一个逐渐成熟的过程。他坚信人工智能将不会更换芯片设计工程师。原因是，首先在很长一段时间内，行业仍然需要持续投入核心EDA算法的集成，这是高级自动化的基础；其次，EDA的初衷始终是帮助客户在更短的时间内、以更低的成本设计出性能更好的芯片。它将改变工程师的工作方式，而不是取代他们。随着AI代理技术的不断演进和落地，Cadence将持续推动芯片设计朝着更高效率、更高质量、更低成本的方向推进，引领行业进入自主设计新时代，为全球半导体行业的创新发展注入强劲动力。汽车智能化给电磁仿真带来了新的挑战。在EDA与IC设计服务技术论坛上，Cadence系统仿真高级产品经理吴磊系统介绍了EDA与IC设计服务技术论坛。题为“基于ANSA和Clarity 3D求解器的整车电磁仿真”，介绍了当前EMC/EMI仿真面临的挑战和创新解决方案。随着车辆智能化和互联化水平不断提高，车辆的电磁环境变得更加复杂。从座舱内的视听娱乐、手势控制，到L2/L3级自动驾驶的雷达图像处理、碰撞预警，再到5G、Wi-Fi等众多连接技术，以及电驱动系统、底盘电控等关键部件，车身电磁环境变得越来越复杂。 EMC/EMI 合规性已成为汽车研发的主要需求。相关标准遵循ISO11451和GB/T 33012的规范。吴磊指出，新一代汽车中的电子器件数量大幅增加，干扰和抗干扰等问题-电子设备之间的干扰日益突出。同时，面对收缩周期开发的挑战，需要仿真工具来指导设计，在设计早期识别风险，消除风险隐患，或者采用仿真与实测相结合的方式处理测试过程中的电磁兼容问题。然而，传统的仿真方法在几何处理、计算资源和精度控制方面存在瓶颈。车辆级 EMC/EMI 仿真面临四个主要挑战：首先是脏几何问题。电磁仿真的输入通常源自车辆的几何模型。就是这样，但由于应用领域不同，几何模型往往存在公差、穿透等缺陷，导致网格生成失败。接下来是大尺寸的问题。整车结构尺寸约为5×2×2米，最大可达8×3×3米（当包括天线时）。以频率1GHz（长度约0.33米）为例，电动汽车的体积非常大，需要非常高的计算资源，很容易因为内存不足而导致仿真失败。此外，处理复杂的细节也带来了挑战。大型结构包含丰富的内部细节，网格划分必须考虑通用和局部组件，平衡精度和效率。最后，还有散射问题，需要考虑物体之间的相互作用，才能准确计算场的分布。与电子行业相比，汽车仿真流程虽然也分为前处理、求解和后处理，但通常采用多种工具组合，且分工不同：建模团队负责前处理，仿真团队负责电磁求解。这种分工增加了仿真的难度，并且常常导致三个主要的可用性问题：几何调整和仿真工具之间的多次迭代耗时太长；计算资源不足导致失败；为了简化模型而牺牲了准确性，导致结果不可靠。在此背景下，Cadence推出的Clarity™ 3D求解器作为新一代电磁仿真平台，显示出显着的优势。该平台基于真实的3D有限元方法来求解麦克斯韦方程组。它具有灵活的计算架构和自动分区功能。它支持几乎无限的可扩展性和分布式并行计算。它可以在保持高精度的同时实现近线性加速，显着提高仿真效率。通过仿真流程演示，吴磊介绍了Clarity™ 3D Solver通过Colla实现的三大突破软硬件创新点：一是高效的几何预处理。 ANSA提供自动几何清理、穿透调整、重叠处理等功能，标准化繁琐的CAD模型优化流程，大幅降低时间成本，输出专为EMC/EMI仿真定制的高质量中面模型。其次是超级求解器的性能。 Clarity 3D Solver 基于真正的 3D 有限元方法求解麦克斯韦方程组。它具有灵活的计算架构和自动分区能力，支持分布式并行计算，并实现近线性的可扩展性。在保持试验测试级别精度（误差0.02）的同时，仿真速度提升10倍，轻松处理千万网格的车辆模型。三是双接口灵活适配。 Clarity 3D 布局提供了适合分层结构的 2D 界面，例如作为PCB和封装； Clarity 3D Workbench 是一个 3D 界面，支持创建和编辑任何三维结构。两者采用相同的解决方案，兼顾专业性和灵活性。仿真流程方面，采用ANSA作为预处理工具，负责中面模型的生成、几何清理和网格划分，并输出“.aem”文件以便清晰调用。 Clarity在此基础上完成边界条件设置、材料分配、参数设置、网格优化和解计算。内置网格问题查找器，可以有效发现网格错误，提高修复成功率。通过ANSA的深度集成和清晰度，工程师可以在统一的平台上完成从模型准备到结果可视化的整个过程，显着缩短设计周期，提高工程效率。最后，吴磊在总结中强调，3D Solver已经实现了“u在性能、容量和精度方面均实现“前所未有的突破”。结合ANSA强大的前处理能力，提供可靠、高效、易用的车规级EMC/EMI完整解决方案，为汽车行业应对智能化带来的电磁挑战提供有力支撑。未来，Cadence将持续研发电磁仿真技术，帮助汽车企业提升产品研发效率和合规性，推动智能网联汽车行业高质量发展。
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