智能數(shù)據(jù)將開(kāi)啟AI賦能設(shè)計(jì)的新紀(jì)元

是德科技設(shè)計(jì)工程軟件全球市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)Roberto Piacentini Filho

AI正在重塑電子設(shè)計(jì)工作流程，但變革并非同步推進(jìn)。當(dāng)一些團(tuán)隊(duì)借助AI驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化技術(shù)飛速前進(jìn)時(shí)，另一些團(tuán)隊(duì)仍然深陷泥潭，或是費(fèi)力地尋找文件的正確版本，或是摸索復(fù)用IP模塊在新場(chǎng)景中的運(yùn)行表現(xiàn)。

差異不在于人才，不在于預(yù)算，而在于數(shù)據(jù)。

眾多工程團(tuán)隊(duì)仍在與碎片化的設(shè)計(jì)環(huán)境作斗爭(zhēng)。數(shù)據(jù)分散于多個(gè)工具、多種格式、多個(gè)目錄中，版本控制缺乏一致性，元數(shù)據(jù)可靠度不足，IP復(fù)用則更像是一種嘗試和探索，而非出于戰(zhàn)略布局。在如此混亂的狀態(tài)下，AI增強(qiáng)的工作流難以蓬勃發(fā)展，反而舉步維艱。

因此，結(jié)構(gòu)化、情境化且可訪(fǎng)問(wèn)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)已成為新的基準(zhǔn)。這不僅關(guān)乎讓一切井然有序，更是解鎖半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)流程——從智能復(fù)用到預(yù)測(cè)性驗(yàn)證，再到生成式布局設(shè)計(jì)——全部潛能的關(guān)鍵。

圖1：結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)構(gòu)筑了整個(gè)設(shè)計(jì)層級(jí)的基石——從PDK到SoC，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、可追溯性與AI賦能

此篇是德科技文章將探討，當(dāng)企業(yè)超越單純的“系統(tǒng)清理”，邁向“能力建設(shè)”階段后，智能設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如何將令人疲憊的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)智能，并為開(kāi)啟一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的新時(shí)代奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

從文件到智能：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的進(jìn)化之路

在許多半導(dǎo)體企業(yè)中，“設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)”只是一個(gè)數(shù)字化的文件柜：文件被存儲(chǔ)、進(jìn)行版本管理（通常是手動(dòng)操作），并最終歸檔。但當(dāng)數(shù)據(jù)通過(guò)上下文元數(shù)據(jù)、關(guān)系追蹤、依賴(lài)映射和命名規(guī)范實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化后，它便蛻變?yōu)楦�具價(jià)值的存在：動(dòng)態(tài)、可查詢(xún)的設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)模型。

這一演進(jìn)使數(shù)據(jù)從“被動(dòng)的事物”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)的智能來(lái)源”。它讓工程師、管理者乃至AI模型不僅能理解已構(gòu)建的成果，更能洞悉其構(gòu)建過(guò)程與演進(jìn)邏輯。這一轉(zhuǎn)變?yōu)槊宽?xiàng)下游任務(wù)注入歷史脈絡(luò)、設(shè)計(jì)意圖與信任基石。

以下是幾個(gè)實(shí)際案例：

·數(shù)字設(shè)計(jì)師尋找PLL模塊時(shí)無(wú)需翻閱文件夾，而是可以訪(fǎng)問(wèn)經(jīng)過(guò)精心篩選的已驗(yàn)證IP清單，其中包含使用歷史、測(cè)試覆蓋范圍、工藝兼容性，以及性能指標(biāo)；

·布局工程師會(huì)收到AI生成的約束建議，這些建議不僅反映了過(guò)往原理圖-布局關(guān)聯(lián)關(guān)系，還深度融入了對(duì)工藝規(guī)則、物理限制及歷史設(shè)計(jì)權(quán)衡的認(rèn)知；

·驗(yàn)證工程師打開(kāi)一個(gè)失敗的測(cè)試案例，只需點(diǎn)擊幾下，即可追溯對(duì)應(yīng)的IP版本、近期修改、相關(guān)回歸問(wèn)題，以及當(dāng)前在其他地方復(fù)用該模塊的團(tuán)隊(duì)。

圖2：設(shè)計(jì)工程面臨的挑戰(zhàn)

在上述每個(gè)場(chǎng)景中，智能能力并非僅僅依賴(lài)模型，還源于數(shù)據(jù)——因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)具備清潔、互聯(lián)、情境化三大特質(zhì)。

智能設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)釋放的五大能力

圖3：智能設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)解鎖了一系列快速的工作流——從布局自動(dòng)化到企業(yè)級(jí)可見(jiàn)性

1.智能IP復(fù)用

IP復(fù)用的價(jià)值常因不確定性而大打折扣。該IP是否是最新的？是否經(jīng)過(guò)驗(yàn)證？還應(yīng)用于何處？若這些問(wèn)題的答案并不明確，IP復(fù)用反而會(huì)導(dǎo)致隱患。

智能設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為上述問(wèn)題提供了明確答案。它將每個(gè)IP模塊與其技術(shù)譜系、測(cè)試歷史、項(xiàng)目背景、使用足跡關(guān)聯(lián)起來(lái)。工程師可以更放心地使用IP，審核人員獲得了追溯能力，企業(yè)也可以借此獲得更多優(yōu)勢(shì)——減少重復(fù)工作，加速產(chǎn)品面市的時(shí)間，還能實(shí)現(xiàn)跨設(shè)計(jì)代際的知識(shí)沉淀。

2.AI引導(dǎo)的約束與布局建議

AI的智能程度取決于其學(xué)習(xí)素材的質(zhì)量。結(jié)構(gòu)混亂的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)只會(huì)產(chǎn)出泛泛而談的低價(jià)值輸出。但當(dāng)歷史設(shè)計(jì)以統(tǒng)一結(jié)構(gòu)、標(biāo)簽和層級(jí)被整合時(shí)，AI便能提供切實(shí)可行的建議：約束模塊、布局方案、布線(xiàn)策略，甚至特定工藝的優(yōu)化方案。

這項(xiàng)能力將布局從一個(gè)需要手工操作的困難任務(wù)，轉(zhuǎn)化為工程師與AI的協(xié)作對(duì)話(huà)。這縮短了修訂周期，保障了設(shè)計(jì)意圖的精準(zhǔn)落地，實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)知識(shí)的跨團(tuán)隊(duì)共享。

3.預(yù)測(cè)性驗(yàn)證與調(diào)試

驗(yàn)證環(huán)節(jié)在設(shè)計(jì)周期中占據(jù)極大比重，且故障往往在流程后期才會(huì)暴露出來(lái)。而當(dāng)測(cè)試結(jié)果、覆蓋度指標(biāo)與設(shè)計(jì)變更通過(guò)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)后，AI便能在故障完全顯現(xiàn)前，識(shí)別其出現(xiàn)的跡象。

驗(yàn)證由此從單純的合格/不合格關(guān)口，蛻變?yōu)榉答佈�環(huán)。工程師能獲取早期預(yù)警信號(hào)，更快定位根本原因。芯片流片后的意外狀況也大幅減少。

4.更快速、更具情境化的設(shè)計(jì)審核

如今，許多設(shè)計(jì)審核仍依賴(lài)幻燈片和截圖。討論基于記憶和主觀判斷，而非數(shù)據(jù)。

結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)環(huán)境徹底改變了這一現(xiàn)狀。審核人員可即時(shí)對(duì)比版本修訂差異、查看變更在各層級(jí)的傳導(dǎo)影響，并審核設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)合規(guī)情況。紅線(xiàn)標(biāo)注有數(shù)據(jù)支撐，審批可追溯，審核周期因此向更高效、更公正、更聚焦的方向發(fā)展。

5.企業(yè)級(jí)全局設(shè)計(jì)智能

智能數(shù)據(jù)的價(jià)值遠(yuǎn)不止于工程領(lǐng)域。產(chǎn)品經(jīng)理希望能夠掌握復(fù)用率與風(fēng)險(xiǎn)暴露情況，管理層希望能夠開(kāi)展跨基地績(jī)效對(duì)標(biāo)，質(zhì)量團(tuán)隊(duì)則希望獲得合規(guī)所需的追溯能力。

當(dāng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化整合與集中化管理，這些難題將迎刃而解。Dashboard能夠切實(shí)呈現(xiàn)核心問(wèn)題并提供助益，指標(biāo)更具可靠性，而整個(gè)企業(yè)也由此邁入數(shù)據(jù)支撐決策的新階段。

從阻滯到流動(dòng)：對(duì)人的影響

工程師常常將日常工作中的各類(lèi)阻滯視為常態(tài)：四處搜尋所需文件、在協(xié)作工具中詢(xún)問(wèn)誰(shuí)是設(shè)計(jì)的最新經(jīng)手人、重復(fù)驗(yàn)證復(fù)用模塊、手動(dòng)同步分支變更。這些工作毫無(wú)創(chuàng)新性可言，反而會(huì)耗費(fèi)大量精力。

智能設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)消除了大部分這類(lèi)工作阻滯。版本歷史自動(dòng)追蹤，工具輸出即時(shí)關(guān)聯(lián)輸入，IP復(fù)用不再依賴(lài)主觀信任，而是提供可信保障。最終由此實(shí)現(xiàn)的暢通無(wú)阻的工作流程，使工程師得以保持專(zhuān)注，沉浸在工具之中，將更多時(shí)間投入創(chuàng)新，而非耗費(fèi)在繁瑣的“技術(shù)考古”上。

這種工作上的流暢性帶來(lái)的不僅僅是生產(chǎn)力提升，它還將增強(qiáng)工作滿(mǎn)意度，把被動(dòng)反應(yīng)式的工作流轉(zhuǎn)化為主動(dòng)創(chuàng)造的過(guò)程，讓工程實(shí)踐成為一種更美好的體驗(yàn)。

重新定義集成：不止于API

“EDA集成”往往淪為“新增下拉菜單或?qū)С龈袷健钡谋砻婀Ψ�。而新一代設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)平臺(tái)，例如Keysight SOS，正將集成重新定義為嵌入式智能。

這些平臺(tái)能夠：

·與主流設(shè)計(jì)與驗(yàn)證工具直接對(duì)接；

·以軟件系統(tǒng)難以企及的方式，深度解析數(shù)據(jù)層級(jí)、網(wǎng)表信息與元數(shù)據(jù)；

·實(shí)時(shí)同步跨團(tuán)隊(duì)、跨項(xiàng)目、跨工作流的變更。

這種集成是“隱形”的。工程師無(wú)需單獨(dú)登錄系統(tǒng)，而是在日常工作流中自然沉浸其中。當(dāng)集成達(dá)到這種境界時(shí)，數(shù)據(jù)便成為流程的有機(jī)組成部分，而非事后補(bǔ)充的額外環(huán)節(jié)。

更智能的輸入，更智能的AI

AI并非是要取代工程師，而是增強(qiáng)其能力。但前提是AI能獲得優(yōu)質(zhì)輸入。在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，這些輸入不僅是海量數(shù)據(jù)，更包含上下文、歷史脈絡(luò)與結(jié)構(gòu)體系。

結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)使AI能夠：

·從驗(yàn)證過(guò)的模式中學(xué)習(xí)，而非僅僅是原始文件；

·在提出修改建議時(shí)充分考慮依賴(lài)關(guān)系和約束；

·提供可操作的洞察，而非抽象概念。

缺乏結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，AI的輸出淪為泛泛之物；依托結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，AI方能釋放變革性力量。

設(shè)計(jì)的未來(lái)并非完全自主，而是一種增強(qiáng)。智能數(shù)據(jù)正是這種增強(qiáng)智能的基石。

強(qiáng)行適配還是專(zhuān)屬定制？工具選擇為何至關(guān)重要

眾多半導(dǎo)體企業(yè)仍在嘗試將通用軟件開(kāi)發(fā)工具改裝并應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)計(jì)流程。Git等傳統(tǒng)版本控制系統(tǒng)或其他通用型版本控制系統(tǒng)，雖適用于代碼管理，卻難以應(yīng)對(duì)芯片設(shè)計(jì)的層級(jí)結(jié)構(gòu)、規(guī)模復(fù)雜度及元數(shù)據(jù)繁雜性。AI更放大了這種不匹配性——基于為軟件輸出場(chǎng)景設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)所訓(xùn)練的模型，應(yīng)用到硅片設(shè)計(jì)中時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定或具有誤導(dǎo)性的結(jié)果。

強(qiáng)行將開(kāi)發(fā)工具套入設(shè)計(jì)流程，往往弊大于利。層級(jí)結(jié)構(gòu)被扁平化處理，依賴(lài)關(guān)系無(wú)法追蹤，IP復(fù)用狀態(tài)模糊不清，工程師花費(fèi)在繞開(kāi)工具上的時(shí)間，比花費(fèi)在利用工具上的還要多。

與之形成鮮明對(duì)比的是，專(zhuān)用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)面向現(xiàn)實(shí)半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)進(jìn)行了優(yōu)化。這類(lèi)平臺(tái)適配于以IP為中心的設(shè)計(jì)，適應(yīng)層級(jí)結(jié)構(gòu)，并能夠追蹤跨項(xiàng)目和跨設(shè)計(jì)階段的關(guān)聯(lián)關(guān)系。更關(guān)鍵的是，它們能夠輸出AI可靠運(yùn)行所需的結(jié)構(gòu)化、經(jīng)驗(yàn)證且具備情境化屬性的數(shù)據(jù)。

當(dāng)企業(yè)從“強(qiáng)行適配”轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ媒鉀Q方案時(shí)，效益將實(shí)現(xiàn)倍增效應(yīng)。這不僅能減少阻滯與風(fēng)險(xiǎn)，更能釋放全新價(jià)值：AI輸出變得更精準(zhǔn)、更貼合需求、更值得信賴(lài)，工程周期加速，協(xié)作效率提升，企業(yè)由此從“艱難掙扎”轉(zhuǎn)向“規(guī)�；�發(fā)展”的新階段。

圖4：Keysight SOS平臺(tái)，搭載可視化設(shè)計(jì)差異對(duì)比功能

戰(zhàn)略就緒：不止于數(shù)據(jù)規(guī)整，更在于優(yōu)勢(shì)構(gòu)建

人們往往將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化視為一項(xiàng)基礎(chǔ)性保障工作——重要卻“隱形”。但事實(shí)上，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)正是企業(yè)構(gòu)建戰(zhàn)略差異化優(yōu)勢(shì)的重要因素。

結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)能加速產(chǎn)品面市進(jìn)程、減少流片返工、優(yōu)化人員配置、提升協(xié)作效率，最終孕育出更具創(chuàng)新性的產(chǎn)品。它賦予管理層可見(jiàn)性，為工程團(tuán)隊(duì)注入信心，更賦予AI真正所需的核心要素：有意義的數(shù)據(jù)。

在AI賦能的EDA時(shí)代，成功不再取決于誰(shuí)擁有最炫的模型或最大的計(jì)算集群，而取決于誰(shuí)能夯實(shí)最具智能性的基石。

這個(gè)基石就是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)——結(jié)構(gòu)化、可檢索、安全可靠，并為未來(lái)做好準(zhǔn)備。

若企業(yè)的設(shè)計(jì)環(huán)境仍處于碎片化狀態(tài)，那么現(xiàn)在正是變革的最佳時(shí)機(jī)。結(jié)構(gòu)化不僅關(guān)乎管控——更是釋放AI潛能、實(shí)現(xiàn)復(fù)用、提升速度與擴(kuò)展規(guī)模的“鑰匙”。不要再?gòu)?qiáng)行使用過(guò)時(shí)的工具來(lái)應(yīng)對(duì)當(dāng)下的挑戰(zhàn)。