OpenAI与Synopsys合作开发GPT-Synopsys优化芯片设计

OpenAI与Synopsys签署多年协议,共研GPT-Synopsys模型。该专用模型结合前沿AI与EDA工具,支持工程师委托代理自动运行流程并评估更多设计选项,以优化半导体芯片设计。

OpenAI 与 Synopsys 于 9 月 30 日签署多年期协议,宣布共同开发名为“GPT-Synopsys”的专用模型。该模型旨在结合 OpenAI 的前沿人工智能能力与 Synopsys 行业领先的电子设计自动化(EDA)工具及智能 AI 技术,以优化半导体设计流程。

GPT-Synopsys 结合 AI 与 EDA

根据合作细节,OpenAI 将授权 Synopsys 的工具用于模型开发,该模型将在 OpenAI 托管的基础设施上运行。双方计划共同发布该产品并分享收入。在这一模式下,工程师可以委托代理自动运行工具并执行必要流程,直至工作成果准备好供人工审查。Synopsys 表示,这将使设计团队能够评估更多选项,从而提供更复杂的芯片解决方案。目前,具体的发布日期和定价结构尚未披露。

芯片设计中的人工智能演进

在制造前阶段,工程师依赖 EDA 工具进行芯片设计与验证。这一多步骤过程始于将硬件描述转化为寄存器传输级(RTL)代码,并通过合成软件转换为逻辑门;随后,物理设计工具负责排列电路元件并路由连接;最后,设计人员需完成时序收敛、功能验证,并确保设计符合流片前的制造要求。

每个阶段都需要反复运行各类工具并进行故障排除,以平衡功耗、性能和面积(PPA)等关键权衡指标。在当前的 AI 热潮之前,Synopsys、Cadence 和西门子 EDA 已主导了这一工具市场。鉴于该技术的复杂性,人工智能介入芯片设计过程被视为自然趋势。

Synopsys 早在 2020 年 3 月便推出了 DSO.ai(设计空间优化 AI),这是一款基于强化学习的工具,通过探索过往设计经验来提升 PPA。2023 年 11 月,该公司与 Microsoft 合作推出 Synopsys.ai Copilot,这是其首次集成生成式 AI,通过 Azure OpenAI 服务为工程工具提供自然语言辅助功能。

目前,Synopsys 正转向 Agentic AI(代理型人工智能)。在 7 月的设计自动化会议上,公司展示了基于 Nvidia Agent Toolkit 和 Nemotron 3 Ultra 模型的自主验证工作流。9 月 28 日,即 OpenAI 交易公布前两天,Synopsys 发布了 Autopilot 平台和 AgentEngineer。这是一组涵盖验证、实施、模拟、制造、网格化、燃烧分析和 EMC 分析的七个长视野代理组合。公司报告称已识别超过 50 个任务,计划在 2026 年底前完成。

向代理型 AI 的转变并非 Synopsys 独有,竞争对手 Cadence 和西门子也在推出自主设计代理。与此同时,OpenAI 此前已与 Broadcom 合作,于 6 月推出了 Jalapeño——该公司首款定制推理加速器,其设计和优化过程主要依赖 AI 模型。此次 GPT-Synopsys 的推出,标志着 OpenAI 将内部实验转化为正式产品。

GPT-Synopsys 的技术架构与应用

公告指出,GPT-Synopsys 将 OpenAI 的前沿模型与 Synopsys 的 EDA 软件及领域专业知识深度融合,赋予模型对芯片设计和验证进行推理并直接操作 Synopsys 工具的能力。工程师只需设定目标(如 PPA 优化、时序和验证收敛),代理即可自动运行工具、解释结果、实施更改,并向工程师提交经过验证的结果以供审查。

简而言之,该模型被描述为能够像专家工程师一样操作工具、解读输出并利用结果指导后续变更。这种专业化训练使其超越了单纯将通用模型连接到工具集的范畴。在该架构中,Synopsys 的 EDA 引擎负责计算和检查,模型负责解释结果,而代理软件则管理执行过程。

GPT-Synopsys 将运行在 OpenAI 托管的基础设施上,并旨在与 Synopsys.ai 和 Autopilot 平台集成,同时也支持与客户自有代理套件协同工作。Autopilot 目前已提供内存管理和治理等服务。双方正在与领先的半导体客户展开早期技术合作。即时受众主要为专业的半导体设计团队,以及可能使用该技术开发定制产品的公司。

OpenAI 总裁兼联合创始人 Greg Brockman 表示,虽然公告涵盖一般的半导体设计,但 OpenAI 特别关注改进运行其模型的硬件。“通过帮助他们制造更好的芯片,我们可以制造更好的人工智能,并将其带给更多人。”至于这项服务是否能降低门槛,让更小的团队更容易获得先进设计能力,则取决于最终的价格以及所需的专业监督知识。

遗留问题与市场对比

尽管前景广阔,但近期的公告仍留下了一些未解的问题。首先,模型在 OpenAI 基础设施上的托管引发了关于机密设计数据处理的担忧。两家公司声明,客户数据将被排除在模型训练之外,并在静止和传输过程中加密,同时受可配置的保留、审计和许可控制约束。然而,公告未明确接收地区或默认的数据保留期,也未规定产生产品的所有权、第三方授权设计知识产权的使用权或赔偿合同条款。这些细节预计将在未来的服务条款中阐明。

其次,用户的实际经济效益尚待验证。工业界已意识到完全依赖 AI 并不总能降低成本,有时甚至相反。今年早些时候,Uber 首席技术官和 Nvidia 高管曾指出,在某些情况下 AI 比人类工人更昂贵。对于 GPT-Synopsys 而言,先进的工程推理和更快的设计到测试周期可能证明其合理性,但模型调用、EDA 运行、系统集成和人工审查均消耗资源。由于缺乏定价结构和发布日期,成本效益分析暂时无法确定。

在市场竞争方面,Synopsys 的主要对手 Cadence 已于 2 月推出了 ChipStack AI 超级代理,用于前端设计和验证,基于前沿大语言模型(LLM)。4 月,Cadence 宣布与 Google 合作,利用 Google Cloud 上的 Gemini 优化 ChipStack。在 Computex 展会上,Cadence 进一步将 ChipStack 扩展至所谓的“5 级自主性”,由 Nvidia 的 Nemotron 模型驱动,预计 2026 年下半年投入使用。

GPT-Synopsys 与 ChipStack 的主要区别在于架构定位:ChipStack 是 Cadence 自研的代理软件,运行在其他公司的通用模型之上;而 GPT-Synopsys 是一个专门针对运行 Synopsys 工具而训练的 OpenAI 模型。

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