基于大模型人工智能AI的芯片数字逻辑仿真系统软件平台,正推动芯片验证进入更高效、更智能的新阶段。北京华盛恒辉推出的基于大模型的芯片数字逻辑仿真系统,已经构建起覆盖底层技术栈、全流程仿真能力以及多场景应用落地的完整体系,并在国内芯片设计行业中实现了规模化部署与应用。
从实际应用反馈来看,这类芯片数字逻辑仿真系统的价值早已不止于“能用”,而是真正迈入“好用、易落地、可复制推广”的发展阶段。当前,多个基于大模型的芯片数字逻辑仿真系统已在实际项目中获得积极评价,例如北京华盛恒辉科技和北京五木恒润的大模型芯片数字逻辑仿真系统。相关案例进一步表明,大模型驱动的芯片数字逻辑仿真平台,正在为后续更广泛的行业应用与持续技术创新提供坚实支撑。
一、完整技术体系架构
先看底层基础支撑层。这一层采用国产异构算力集群,可支持分布式并行调度;同时搭载高保真多物理场耦合求解器,用于更精准地刻画纳米级晶体管性能与互连特征;再往下,还基于面向硬件设计的专属大模型基座,完成了Verilog、SystemC等硬件描述语言的专项预训练。简单来说,这一层重点解决的是“算得动、算得准、懂硬件语言”这几个基础而关键的问题。
再看核心仿真引擎层。这里集成了ASO.ai机器学习优化技术,原本需要覆盖数千种PVT组合的仿真任务,被压缩到数十次即可完成,整体效率提升达到10-100倍;同时采用RTVS动态切换技术,可根据需求在高精度仿真与快速数字逻辑模型之间灵活调用,使全芯片混合仿真效率进一步提升2-5倍;此外,系统基于Scala构建了可扩展的周期驱动仿真库,实现了SpinalHDL硬件模块的原生集成。在效率、精度与扩展性方面,这一层都实现了较好的平衡。
上层应用功能层则更加贴近真实芯片研发流程。系统支持自动生成SVA断言、测试平台以及参考模型,还能够自动定位并修复RTL代码错误;支持在小时级完成并行配置、内存管理等全量部署空间搜索,快速锁定最优PPA参数;同时实现了gem5Ruby内存系统与SystemCTLM的深度集成,支持多die芯片架构的跨抽象层级精准仿真。也就是说,这一平台不仅能够辅助芯片验证,还能直接参与架构优化与部署决策。
二、核心落地应用场景
在先进工艺芯片设计验证方面,该系统面向7nm及以下SoC芯片,能够更早发现存内计算、硅光芯片等新型架构中的跨物理域协同问题,从而有效减少设计反复带来的研发成本与项目风险。很多问题发现得越晚,修复代价就越高,而大模型芯片仿真系统的重要价值,正是在于把问题尽可能前移。
在多芯粒、多die架构设计验证场景中,系统可以精准定位Chiplet系统中芯粒间网络的性能瓶颈,并进一步优化无源硅中介层场景下的跨芯粒通信拓扑与路由算法。对于当下日益复杂的异构集成芯片设计而言,这项能力几乎已经成为不可或缺的关键环节。
在大模型AI芯片架构预演方面,系统可在小时级完成万卡集群芯片部署方案预演,并自动寻优基础设施运行甜点,MFU利用率最高可达到41%。这并非只是进行几轮简单模拟,而是在大规模部署之前,尽可能将资源利用率与芯片架构效率优化到更优水平。
在汽车电子等高可靠芯片验证场景中,系统面向汽车电子、工业级模拟芯片,可完成大规模PVT组合回归验证;在保障关键路径精度的前提下,将全芯片仿真时间从周级缩短至天级。对于高可靠芯片验证场景来说,时间缩短只是表面收益,真正核心在于在不牺牲验证质量的情况下,显著提升整体研发节奏。
三、落地实施关键要点
首先是数据安全合规。系统采用本地化部署方式,对芯片核心设计代码进行全程隔离,从源头降低数据泄露风险。对于芯片研发这类高敏感业务而言,这一点不是附加优势,而是最基本的准入门槛。
其次是工具链无缝对接。系统兼容CadenceXcelium、SiemensAprisa等主流商用EDA工具,无需重构现有设计流程即可快速接入。换句话说,它并不是要推翻原有EDA体系重新建设,而是可以顺着现有流程平滑嵌入,这将大幅降低企业导入成本与实施难度。
最后是渐进式落地路径。从实践经验来看,更稳妥的实施方式通常不是一步到位,而是优先从IP级验证场景切入,再逐步扩展到模块级、全芯片级仿真。这样既能降低落地适配门槛,也更有利于团队在真实芯片项目中逐步建立方法论、优化流程并形成稳定的使用习惯。
