人工智能或改变模拟芯片的手动布局设计

模拟IC的EDA设计痛点

相比数字IC，在设计模拟IC时，布局和布线过程完全是手动的，布局工程师需要6到20个小时才能完成像运算放大器这样的普通模拟芯片的布局和布线，然后再将其返回到电路中仿真设计师。考虑到寄生效应等问题，仿真过程可能会经历五到六次迭代，总共可能需要两到四个星期的反复来回才能完成设计。随着晶体管尺寸的减小、布局灵敏度的增加以及制造规则变得更加复杂，布局挑战只会加剧。

目前，几乎没有人能够解决模拟IC的布局问题。

AI 或为模拟IC设计带来变革

然而，人工智能或许可以为模拟IC设计行业带来变革，让解决这个问题成为可能。

在数字IC的设计过程中，设计人员以硬件描述语言的形式编写代码，对电路的逻辑进行建模和描述。然后合成器根据编写的代码进行晶体管放置和布线。不过，在Astrus CEO Moon看来，真正需要关注的是布局和布线，这个过程在数字方面基本上可以做到自动化的。

根据Moon的说法，通过AstrusAI开发的深度强化学习(DPL)引擎，芯片设计人员可以每天迭代五次，而不是每周迭代五次。根据全球有60,000名IC设计师使用该工具的计算结果。

Astrus

Astrus是一家总部位于加拿大的初创公司，专注于模拟IC设计自动化，它渴望通过利用人工智能(AI)的最新突破来彻底改变全球芯片设计行业。该公司总部位于多伦多，成立于2023年1月，但已经引起了一些半导体巨头的关注。

在其种子前融资轮中，Astrus筹集了275,000美元以支持其技术概念验证(PoC)，得到包括KhoslaVenture在内的三位投资者的支持。Astrus联合创始人兼首席执行官BradMoon表示，英特尔投资-英特尔的风险投资部门-已经在敲门。

Moon毕业于阿尔伯塔大学，专攻模拟IC设计，最初在TeledyneDALSA公司从事卫星CMOS图像传感器的设计工作，之后与他人共同创立了两家涉足硬件和软件交叉领域的初创公司发展。Moon与曾在MartinMuller手下研究的WangZeyi一起研究，后者奠定了DeepMind的AlphaGo的基础，Moon在认识到AI有潜力克服集成电路设计中的长期挑战后创立了Astrus。

AI 改变模拟IC布局

Astrus通过使用最先进的人工智能自动化模拟布局来简化微芯片设计过程。该过程的自动化将允许快速生成布局，消除电路设计人员的漫长等待时间，大大提高他们的生产力，并使他们能够更有效地迭代设计。

“最先进的软件开发工具和硬件开发工具之间存在巨大差异，”Moon 说道，“半导体行业的差距变得更大，例如半导体设计工具。”Moon将差距归因于致力于改进硬件开发工具的人员相对较少。

虽然Astrus的产品尚未上市，但 Moon 表示，Astrus 一直在向潜在客户展示原型并获得积极反馈。在完成其技术 PoC 后，该公司希望在大约四到八个月内将 Astrus AI 的第一个版本商业化。根据 Moon 的说法，一项挑战是从头开始重建布局环境以创建高性能的 AI 友好环境，这占用了 Astrus 的大部分开发时间。

在自动化模拟芯片设计方面，Astrus并非没有竞争对手，但Moon相信Astrus具有领先优势，尤其是在考虑了寄生电阻和电容之后。有许多初创公司试图自动化模拟布局，但无济于事。Moon表示，如果没有最先进的人工智能，这个场景“基本上就是一个大墓地”。与此同时，有些公司并没有尝试自动化模拟芯片布局，而是选择提高布局工程师的生产力。尽管这些努力取得了成功，但他们的产品仍未达到Astrus一直在努力的水平。

未来的模拟IC设计

虽然Astrus目前的产品针对某些类型的模拟芯片和某些技术节点进行了优化，但该公司计划构建一个人工智能引擎，一旦产品市场与一个技术节点相匹配，该引擎就可以推广到所有电路和所有技术节点。Astrus还计划为高速市场设计具有特殊功能的产品类别。

与此同时，Astrus正在与英特尔讨论在公司内部建立一个试点项目。随着越来越多的公司（如谷歌和亚马逊）寻求开发内部IC设计能力，Astrus的市场空间可能更大，当然，竞争与合作将同时存在。