“Shift Left”搶佔世界科技經濟先機

“Shift Left”搶佔世界科技經濟先機

在今日開幕的2019 ASPENCORE第二屆“全球CEO峰會”上,新思科技董事長兼聯席CEO:Aart de Geus博士以“後摩爾時代,shift left搶佔科技經濟先機”為題,探討了隨著近來算力和算法方面的種種突破,在每個領域呈指數級遞增的驅動下,人類正以歷史上前所未有的速度進行技術變革。在後摩爾時代,為實現支撐“萬物智能”時代發展的計算架構,所需性能、功耗和成本是否會持續同步?如果要打造全新“Shift Left”,以此搶佔世界科技經濟先機,又將需要具備哪些關鍵因素呢?

呈指數級發展的數字時代需要EDA工具

人類的知識對技術的發展非常重要,從公元前四十萬年前的火,到後來的耕犁等農用工具,到馬、車輪、印刷術,到布爾指數還有數字電子,最後到了今天的人工智能。這個發展的一個共同特點,就是先得到工程學,然後進入了科技經濟,最後經過融合,回到科技行業,最終形成一種指數級的影響。

“Shift Left”抢占世界科技经济先机

這些發展會應用到不同的領域,比如生物方面、生態方面、智慧知識方面、社會方面,還有其它一些中間領域。例如印刷機的出現就給人類技術的發展帶來了很大影響。首先是字母的產生,然後有了金屬的活字、墨水、紙張,後來有了螺旋壓機。在公元前六七百年,中國就有了雕版印刷,德國是公元后1440年出現了活版印刷。五百年之後,出現了另一種印刷技術,就是布爾字母和邏輯庫,然後又出現了平版印刷。

晶體管、電子設計和自動化的產生讓我們進入了數字時代,在這樣一個呈指數發展的時代,項目可能再現延誤,這需要我們不斷地解決一些令人吃驚的問題:結果的質量(QOR),還有實現者結果的時間(TTR),還有整個實現結果的成本(COR)。我們當然希望結果的質量更好,更快地實現這個結果,並且用更低的成本實現這個結果。

“Shift Left”抢占世界科技经济先机

在過去50年的時間裡,我們一直致力於解決這些問題,使整個曲線向左側推移。電子設計自動化(EDA)就是這樣的工具,把信息輸入電腦,抓取相關的信息,建立模型,進行模擬、分析、優化、自動化操作,最後不斷地重複利用,產生IP。我們就是用這樣的電腦程序來建立最先進的芯片。

EDA工具需要AI

我們看到AI人工智能的發展,抓取數據,在網絡中建模,然後學習,進行解碼,最後把它深化成一個自動行為。

通過模擬建模和機器學習,我們能夠了解和預估未來可能造成的失敗,實現前面提到的科技經濟的向左遷移,在此過程中,技術由原來的規模複雜性轉化成系統複雜性。

汽車行車也在發生重大改變。汽車工業所面臨的不僅是系統複雜性,還要面對安全性等挑戰。

未來的汽車越來越方便,越來越快捷,也越來越安全,這是未來的一個方向。一輛汽車中通常包含四到五個關鍵的電子系統,無論是建立汽車基本架構還是汽車連網,都離不開芯片,這需要耗費大量的時間。這時,就需要虛擬模擬,不僅要使用這個芯片,而且要建立系統和架構,建立模型,對軟件和硬件進行驗證,然後才能進行應用。這就是原型設計和樣機研究。

例如,預測氣侯的變化,以及未來氣侯變暖對全球的影響,對人類的生存狀態影響重要。從1970年代,到1980年代,到如今,氣侯的模型越來越復,數據分析越來越複雜,也越來越精確。只有把這些問題分析清楚了,我們才能很好地瞭解氣侯的變化,從而解決全球變暖對氣候影響的問題。

通過分析這些數據,不僅能推動技術的發展,還能瞭解產能是怎麼樣消耗能源。在分析數據時涉及一些計算,需要機器學習,而機器學習會消耗很多能量,因此,我們要不斷髮展新技術,降低消耗的能量。

架構創新是實現融合的關鍵

很多技術都源於算法,說到融合,就是把現有的一些技術整合到同樣的算法裡面,提高它的有效性。實現融合的關鍵要素就是進行架構的創新。

這可以應用在芯片設計中,涉及架構、模擬、整合、測試、時間、功率等。1995年以來,我們在計算機設計等很多方面取得了進展和融合。

“Shift Left”抢占世界科技经济先机

通過融合可以將設計速度增加到原來兩倍,使其響應更快,使用的功率更加小,並且佔據的產品空間越來越小,產品越來越精巧。

最偉大的融合機器實際上是我們的大腦,可以進行邏輯思維和分析,不斷學習新東西。我們把人工智能與人的大腦的自然智能作一個比較,能夠看到這樣一個發展過程,從1997年的圍棋、象棋,到2015年的一些遊戲,有一天它發展到一定階段,甚至可能取代你們的媽媽,而她在大腦只需要使用12W的功率。人的大腦具有非常深入的人工智能,要很多年才能達到很高的水平。驅動人工智能發展的方法很多,比如機器學習,還有通過物聯網得到很多的數據,而經濟利益也讓我們進入垂直市場,每一個垂直市場都能讓AI有非常迅猛的發展。

“Shift Left”加速開發流程

今天半導體發展非常迅速,通過摩爾定律,整個半導體市場的規模會變得更大。成本會越來越高,芯片越來越小,也越來越薄。在一個小小的芯片可以包含12000億個芯片組,晶體管等。在這種情況下,我們要讓芯片變得更加專用,以適應具體的行業和領域,建立全新的架構。此時我們面臨的一個挑戰就是能耗,比如損耗的能耗,動態的電能,熱能,還有人類所需要的能量。安全性對流程和可靠性也會有影響,最後還會考慮到我們的隱私。

所以這些目前都是用軟件來解決的,軟件的整個發展流程跟硬件流程是一樣的。完成軟件,檢查軟件安全性,找出問題並不斷解決問題。我們有很多開源軟件,開源會產生數據洩露的問題,未來應該怎樣解決這些問題?我們應該在整個過程的最前端就開始介入。再去開發的時候,在不斷開發過程中就把這些問題都解決。這就是Shift Left的流程。

結語

智能互聯它關係到整個指數級的發展,關係到每個領域裡都需要做“Shift Left”的控制和管理,關係到質量、時間和成本的調整。我們面臨很多挑戰和驗證問題,需要打造很多的原型和樣本,要處理性能、安全、隱私、可靠性等問題。。最後通過協作來共同解決問題,協作就是整體的核心。


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