سه شرکت کادنس (Cadence)، سینپسیس (Synopsys) و زیمنس ایدیای (Siemens EDA) بازار نرمافزارهای طراحی تراشه را در انحصار خود دارند. نرمافزار آنها شما را از مشخصات تراشه تا یک چیدمان قابل ساخت همراهی میکند. با پیشرفت سریع هوش مصنوعی، عوامل اتوماسیون طراحی الکترونیک (Electronic Design Automation - EDA) نیز پیشرفت کردهاند و همگی در سال ۲۰۲۶ بهبودهای قابل توجهی داشتهاند. افزودن یک مدل استدلال به هدایت این جریان برای ابرعامل ChipStack شرکت کادنس، AgentEngineer شرکت سینپسیس و عامل هوش مصنوعی Fuse EDA شرکت زیمنس کمک میکند که هر کدام ادعاهای خاص خود را دارند. کادنس در رویداد کامپوتکس (Computex) در تاریخ اول ژوئن اعلام کرد که عامل آن به سطح ۵ خودمختاری (Level 5 autonomy) رسیده است. راب نوت (Rob Knoth)، مدیر ارشد گروه استراتژی و سرمایهگذاریهای جدید در کادنس، به نشریه Tom’s Hardware Premium گفت که این نسخه نمایشی «چیزی است که ما آن را سطح ۵ محدود در یک حوزه مینامیم» و عمده فناوری ابرعامل در سطح «پیشرفته سطح ۴» قرار دارد.
سینپسیس اعلام کرد که جریان کاری مشخصات تا RTL (سطح انتقال رجیستر) که در ۱۱ مارس به نمایش گذاشته شد، به «L4» رسیده است و این شرکت به Tom’s Hardware Premium گفت که اکنون ادعای قابلیتهای L5 را برای عوامل بلندمدت (long-horizon agents) خود دارد. عامل زیمنس در ۱۶ مارس با حلقههای «خودتاییدکننده» (self-verifying) که در ۲۶ ژوئیه اعلام شد، راه اندازی شد. در همین حال، در خارج از این سه شرکت بزرگ، لیو ویپینگ (Liu Weiping)، رئیس شرکت امپیرین (Empyrean)، در ۹ سپتامبر اظهار داشت که عامل این شرکت، بر اساس گزارش ساوت چاینا مورنینگ پست (South China Morning Post)، یک وظیفه چیدمان را از چهار هفته به یک هفته کاهش داده است.
در حالی که ادعاها در مورد کارهایی که این عوامل انجام میدهند مشخص و اکنون شناخته شده است، آنچه آنها اندازهگیری کردهاند اینطور نیست. تمام بهبودهای ادعا شده در سرعت، ارقام خود فروشندگان یا مشتریان آنها است، با بسیاری از هشدارهای «تا» یا «ارزیابی زودهنگام». این ارقام اغلب موارد متفاوتی را در برابر خطوط مبنای مختلف اندازهگیری میکنند و تنها ارزیاب سینپسیس که در ماه ژوئیه نام برد، یعنی شرکت ایامدی (AMD)، تح فراتر از یک تاییدیه ارائه نکرده است.
از خلبان خودکار تا بسته شدن
در یک زمینه در حال تکامل، ضربه زدن به یک هدف متحرک دشوار puede باشد، به ویژه هنگامی که اعداد گزارش شده چیزهای مختلفی را اندازهگیری میکنند. مقداری وضوح با دنبال کردن مراحل متمایز از خودمختاری عامل فقط انسانی تا بازبینی شده توسط انسان امکانپذیر است. عوامل اساساً برای ارزیابی دقیق به فناوریهای موجود با خروجیهای دلخواه شناخته شده متکی هستند.
پیشرفت تاکنون سه نسل متمایز را دنبال کرده است. در سینپسیس، توسط DSO.ai و یادگیری تقویتی در سال ۲۰۲۰، قابلیتهای هوش مصنوعی مولد با Synopsys.ai در سال ۲۰۲۳، و در نهایت یک پشته هوش مصنوعی عامل باز از سال ۲۰۲۵ تا ۲۰۲۶. همه تصمیمات باید توسط موتورهای اثبات شده EDA تایید شوند، و عامل بر روی ارزیابی نتایج میانی و تعیین اقدامات بعدی تمرکز دارد. پیشنهاد یک مدل توسط یک موتور قطعی موجود مانند Xcelium، Jasper، Questa، Calibre یا Fusion Compiler در یک حلقه تکرار تا تایید نهایی بررسی میشود.
اندازهگیری پیشرفت در اینجا از یک استاندارد پیروی نمیکند، اما نردبانهای خودمختاری با رتبه بندی کلی از سطح ۱ یا L1 تا سطح ۵ یا L5 یا در مورد زیمنس، بدون سطح شماره گذاری شده وجود دارد. کادنس، که از سطوح استفاده میکند، از هوش مصنوعی بهینهسازی به LLM مکالمهای، استدلال پیچیده، جریانهای کاری عامل، و در نهایت خودمختاری کامل، که به عنوان گرفتن یک طراحی از مشخصات تا تایید «با حداقل مداخله انسانی» تعریف میشود، حرکت میکند.
چارچوب L سینپسیس از اقدامات عوامل منفرد در یک مرحله طراحی تک به موارد پیچیدهتر با چندین عامل میرود، با توسعه بیشتر که بر روی یادگیری تطبیقی و در نهایت، توانایی عامل برای تصمیمگیری خودمختار تمرکز دارد. بخش حیاتی برای سینپسیس این است که «مهندسان انسان خواهند بود و همیشه باید در حلقه باشند.» با توجه به ادعاهای پیشرفت، واضح است که نردبانها، در جایی که وجود دارند، شکلی از داربست بازاریابی هستند که معماری زیرین یا حلقه یکسانی را توصیف میکنند.
مشخصات تا RTL تایید شده
بزرگترین دستاوردهای ادعا شده تا کنون در مراحل طراحی و تایید فرانتاند (front-end) است که مشخصات را از RTL به یک طراحی تایید شده میبرد. این بخش از فرآیند به طور طبیعی برای مدلهای زبانی بزرگ (LLM) مناسب است، زیرا RTL، تست بنها (testbenches) و ادعاها کد هستند. در جایی که حلقه قبلاً منتظر تجزیه و تحلیل و ورودی انسان بود، عوامل میتوانند شبیهسازیها را به صورت موازی اجرا کنند و با پاسخهای سریع، مشخص و قبول یا رد تصمیمگیری کنند. این حلقهها از قبل وجود داشتند و املاک ممتازی برای عوامل هستند تا کارها را سرعت بخشند، با بهبودهای سفارشی از مرتبه بزرگی با انتقال از انسان به عامل در کندترین بخش فرآیند، یعنی تریاژ.
رسیدن از مشخصات تراشه به کد RTL تایید شده شامل تولید کد از زبان طبیعی و مشخصات رسمی، بر اساس انتشار ماه مارس سینپسیس است. از آنجا، عوامل تست بنهای سطح واحد را تولید میکنند و وارد یک حلقه تایید میشوند. در ماه ژوئیه، سینپسیس ادعا کرد که اعتبارسنجی RTL میتواند تا ۵۰ برابر سریعتر با بهبود ۲۰ درصدی در پوشش، در مقایسه با جریان غیرعامل خود باشد.
برای ChipStack کادنس از ماه فوریه، دامنه شامل «طراحی، تایید و دیباگ خودکار RTL» است. کاربران اولیه نام برده شامل الترا (Altera)، انویدیا (Nvidia) و کوالکام (Qualcomm) هستند. ChipStack به عنوان یک استارتاپ مستقر در سیاتل شروع به کار کرد که در ماه نوامبر سال گذشته پس از یکپارچهسازی چند ساله با Xcelium و Jasper خریداری شد. در ماه ژوئن، کادنس گفت که اعتبارسنجی RTL میتواند بیش از ۴۰ برابر سریعتر اتفاق بیفتد، و هر مهندس از عوامل ChipStack «برای اجرای صدها شبیهسازی پویا با Cadence Xcelium ... استفاده میکند و یک حلقه تایید پنج هفتهای معمولی را به کمتر از یک روز کاهش میدهد.»
جعبه ابزار عامل Questa One زیمنس، که در ماه فوریه به تفصیل شرح داده شد، دارای پنج عامل مجزا است: عامل کد RTL، عامل Lint، عامل CDC، عامل برنامهریزی تایید و عامل دیباگ. این موارد با برنامههای کدنویسی رایج هوش مصنوعی از جمله Claude Code، Cursor و Fuse خود زیمنس کار میکنند. اکشای آگاروال (Akshay Aggarwal)، مدیر ارشد مهندسی مدیاتک (MediaTek)، به دستاوردهای «فوری و قابل توجه» اشاره کرد. اعداد سینپسیس و کادنس باید به عنوان مقایسه نسبت خود فروشنده با حلقه قدیمی خوانده شوند، زیرا حلقههای رگرسیون از قبل خودکار شدهاند. هر سه شرکت اکنون روی فرآیند تصمیمگیری تمرکز کردهاند.
بکاند (The Back End)
وقتی از تایید RTL به پیادهسازی میروید، اوضاع سختتر میشود. خارج از وظایف خاصی که شبیه حلقههای فرانتاند هستند، به دست آوردن دستاوردهای ادعا شده سختتر است. این فاز با هندسه و فیزیک سروکار دارد، نه کد، و سرعت توسط محاسبات محدود می شود. زمان اجرای برخی ابزارها «روزها تا هفته ها ... فقط اجرای خود ابزار است» و یک فراخوانی ابزار که «ساعتها تا روزها» طول میکشد تا مقداری را برگرداند «واقعاً مسئله بسیار متفاوتی را به صنعت هوش مصنوعی میدهد تا حل کند»، نوت گفت. مبادلات پیچیده قضاوتهای تکگانه قبول یا رد را از بین میبرد و اشتباهات بعدی در فرآیند بسیار پرهزینهتر میشوند. یکپارچهسازی قبلی هوش مصنوعی نیز از قبل برای این جریان وجود دارد، بنابراین لمس عامل بیشتر روی اجرای آزمایش است. این امر اوضاع را مبهمتر میکند.
InnoStack کادنس آزمایشهای موازی را از سنتز تا اجرای ECO اجرا میکند. ViraStack، که برای راهحلهای سفارشی و آنالوگ است، جریان طراحی را از رسم تا شبیهسازی، بهینهسازی و پورت کردن چیدمان مدیریت میکند، با برخی از مشتریان که «بهبود بهرهوری ۳ تا ۱۰ برابری را گزارش میکنند»، بر اساس گزارشی از فوتوروم (Futurum) در ماه آوریل.
عوامل پیادهسازی چرخشی سینپسیس، که Fusion Compiler را به طور مستقیم یا از طریق پلتفرمهای دیگر هدایت میکنند، به «کاهش تلاش مهندسی دستی» کمک میکنند، بر اساس گفته AheadComputing، و سینپسیس گفت که آنها کیفیت نتایج، از جمله زمانبندی، توان و مساحت را بهبود میبخشد.
در همین حال، Fuse زیمنس حداقل ۹ ابزار نامگذاری شده را هماهنگ میکند، از جمله Solido برای طراحی و تایید مدار مجتمع سفارشی (IC)، Aprisa برای پیادهسازی فیزیکی، Calibre برای تایید ساینآف، و طراحی برای تست با Tessent. بهبودها متفاوت است، به طوری که Solido به عنوان بهبود زمانهای چرخش مشخصهسازی بیش از ۱۰ برابر و هزینههای توکن ۵ تا ۱۰ برابر ذکر شده است، بر اساس گفته زیمنس. یک شخص ثالث، استیمایکروالکترونیکس (STMicroelectronics)، اشاره میکند که تحلیلگر چیدمان Solido به «کاهش زمان صرف شده برای دیباگ بلوکهای طراحی پیچیده به مدت چند هفته» کمک میکند، بر اساس گفته جیان باتیستا لو جیودیس (Gianbattista Lo Giudice)، مدیر طراحی حافظه غیرفرار.
عوامل خودکاربررس (Self-Checking Agents)
چیزی که ناگزیر با EDA عامل به آن بازمیگردیم یک اصطلاح ساده است: اعتماد. به عوامل باید تا حدی اعتماد شود تا کار خود را بررسی کنند. چکپوینتهای مهم همچنان توسط یک انسان تایید میشوند: «نقاط تایید حیاتی همچنان توسط انسان هدایت خواهند شد»، آناند تیرُوِنگادام (Anand Thiruvengadam)، مدیر اجرایی مدیریت محصول در سینپسیس، به Tom’s Hardware Premium گفت. در داخل حلقه، استفاده از ابزارهای قابل اعتماد مانند موتورهای قطعی اجازه میدهد تا نتایجی حاصل شود که تا حد زیادی میتوان به آنها اعتماد کرد. خارج از این، اعتماد بر اساس ارزیابی است و تایید داخلی تنها به اندازه آزمونها خوب است. همچنان اتکا به آنچه فروشندگان ادعا میکنند وجود دارد و این بستگی به نحوه دقیق تعریف هر یک از حلقه و اهداف خود بررسی دارد.
حلقه عامل زیمنس، به بیان ساده، این است: برنامهریزی، عمل، بازتاب، تکرار، بیش از «توسعه، انتشار، اجرا، اصلاح». «خودتاییدکننده» در مورد زیمنس به این معنی است که عوامل «به طور مداوم تصمیمات را در برابر موتورهای EDA قطعی و مبتنی بر فیزیک تایید میکنند.» بر اساس گفته برنارد مورفی (Bernard Murphy) از SemiWiki، که راهاندازی Fuse را توصیف میکند، «ارکسترراتور میتواند عوامل تعمیر را راهرسانی کند، سپس اعتبارسنجی را دوباره اجرا کند. این ممکن است بیشتر خطاها را حل کند».
توضیح کادنس این است که «هر اقدامی که ابرعامل انجام میدهد در موتورهای طراحی و تایید اثبات شده خود لنگر انداخته است» تا از نتایج دقیق اطمینان حاصل شود. این موارد، مانند راهحل زیمنس، میتوانند «در یک سندباکس امن انویدیا OpenShell» اجرا شوند تا محافظها را اجرا کنند و قابلیت پیشبینی را تضمین کنند. این به مهندسان اجازه میدهد تا حتی در سطح ۵ «در صورت نیاز بازرسی، راهنمایی و همکاری کنند».
سینپسیس همچنین عنصر انسانی را حفظ میکند، با خروجی جریان کاری دیباگ به عنوان تجزیه و تحلیل علت ریشهای و حل از طریق مهندسان. این جریان به طور تکراری بررسیها را در برابر تستبنهای سطح واحد تولید شده اجرا میکند، در حالی که عامل طراحی و خود آزمایشها را مدیریت میکند. هنگامی که یک بررسی در عامل تایید Synopsys با شکست مواجه میشود، گزارشها مشاوره میشوند و خطاها جمعآوری میشوند تا تصویری از محتملترین علت را ترسیم کنند.
دسترسی زودهنگام در همه جا
تمام اعداد و نقشه های راه در جهان جایگزین ارزش واقعی برای مشتری یا مشتریان واقعی با یک محصول منتشر شده نمیشوند. تاکنون، پلتفرمهای عامل در دسترسی زودهنگام و ارزیابی بودهቸند. تعهدات فهرست شدهاند و مشتریان اصلی وجود دارند، اما هیچکدام با یک محصول به طور عمومی در دسترس تایید نشدهاند. در دسترس بودن عمومی هنوز فرا نرسیده است، اما تا پایان سال ۲۰۲۶ توسط سینپسیس وعده داده شده است، و AuraStack کادنس، عامل PCB و بستهبندی پیشرفته آن، نیز امسال موعد مقرر است.
ChipStack کادنس از ماه فوریه در دسترسی زودهنگام بوده است. در ماه ژوئن، این به وعده قابلیتهای سطح ۵ با دسترسی زودهنگام برای مشتریان در نیمه دوم سال ۲۰۲۶ گسترش یافت. سینپسیس دارای جریانهای کاری دیباگ و پیادهسازی است که در ماه ژوئیه اعلام شد و در صورت درخواست برای ارزیابی در مایکروسافت دیسکاوری (Microsoft Discovery) در دسترس است. پلتفرم مایکروسافت برای کمک به ساخت و مدیریت جریانهای کاری هوش مصنوعی عامل مرتبط با زمینههای علمی و مهندسی طراحی شده است.
پشتههای فعلی تا حد زیادی بر روی نمتרון انویدیا (Nvidia Nemotron) و سندباکس OpenShell آن اجرا میشوند. نمترون یک خانواده مدل استدلال است. OpenShell یک زمان اجرای متنباز است که عامل را با ایزولاسیون سطح هسته مهار میکند و از مالکیت معنوی مشتری محافظت میکند و در برابر اقدامات سرکش محافظت میکند. انویدیا اخیراً پلتفرم ایمنی عامل باز خود را اعلام کرد که ترکیبی از OpenShell و طراحی مرجع Sentry است که میتواند رفتار عامل را به طور مداوم نظارت کند.
منبع: tomshardware.com