EDA 4.0：特定域架构的AI加速自动驾驶技术创新和系统级验证

Posted 2021-04-27 电子工程专辑

在由全球电子产业媒体集团ASPENCORE旗下的《电子工程专辑》、《国际电子商情》和《电子技术设计》主办的“2019年中国IC领袖峰会”上，EDA供应商Mentor中国区总经理凌琳提出了“EDA 4.0”的概念，并以自动驾驶应用的示例展示了如何借助从IC到系统的完整EDA设计和验证工具来实现AI加速和技术创新。

一个短视频凸显出ADAS和自动驾驶技术在现实生活中的真正价值：拯救生命。一辆校车在路边停下，几个学生走下校车。其中一个学生也许是急切想赶回家，就从校车尾部穿过马路往对面跑去。没想到从对面疾驰开来一辆大型货柜卡车，因为高大的校车挡住视线，这个学生没有看到对面开来的卡车。眼看这个小学生就要被大卡车碾到车轮下，卡车却在0.1秒的时间内做出响应并及时刹住了，这个学生幸免于难。大卡车的司机在那么短的时间内一般来不及反应，原来是卡车的ADAS系统自动检测到小孩而启动了刹车系统。

自动驾驶虽然很热门，但L3到L5级别的自动驾驶离现实还有不小的距离，因为现实生活中的交通场景十分复杂，目前的技术还难以从容应付。丰田公司CEO在2016年巴黎车展上曾经说过，自动驾驶需要80亿英里的路测才能真正大规模部署。这相当于500辆汽车，以60英里每小时的车速开300年才能做到，这显然是不可能的。

复杂的自动驾驶需要从芯片、模组到系统的技术创新，而特定域架构的AI加速器和机器学习算法是实现技术创新的可行方案。特斯拉CEO 埃隆·马斯克在去年的财报分析师会上强调，特斯拉将扩大其芯片研发团队的规模和资金投入，利用定制开发的处理器替代Autopilot系统中的通用GPU芯片。自动驾驶将需要比现有技术强10倍的新技术来实现才能确保安全性，才能吸引消费者掏钱购买。

无论车厂还是互联网巨头，系统厂商开始越来越多地涉足芯片设计。在Mentor的系统厂商客户购买的设计工具中，有超过1/3的采购都是针对IC设计的。自动驾驶、物联网、云计算平台和智能家居等应用场景都需要从IC到系统的完整方案，而特定域架构的AI加速芯片可以满足定制化要求。传统的EDA门级、RTL甚至IP级设计都无法满足这种芯片设计的综合、仿真和验证要求。Mentor因此提出了EDA 4.0的概念，即通过3D IC和SiP等新的芯片制造技术、ECAD/MCAD协同设计，以及虚拟/物理数字孪生系统设计等来实现AI系统、大数据分析和云计算应用。

Mentor自从被西门子收归旗下后，团队和销售额都在扩大，2018年西门子工业软件营收达到了36亿欧元。西门子不但遵守了收购时的承诺，而且还将最近收购的几家公司并入Mentor，包括针对低频设备的电磁和热分析软件开发商Infolytica、加强集成电路测试的方案提供商Sarokal、基于机器学习和变量认知设计特征软件开发商Solido，以及针对IC硬件随机故障检测的安全分析/自动校正和仿真工具开发商Austemper。这些产品、技术和人才将加强Mentor在EDA 4.0设计和验证工具的功能和性能。

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