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计算软件:科技幕后行业变革的序幕

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5G 网络技术的发展,将流媒体内容的传输速度加快了 100 倍,而网络延迟(数据在网络介质的传输时间)则惊人地降低了 5000%。如此非凡的技术飞跃究竟是如何实现的呢?


 


这一问题的答案可谓仁者见仁,智者见智。很少有人意识到,如此巨大的技术飞跃背后有一个一直在默默奉献的行业——从有线通信、无线通信,到其它尖端技术;从快速发展的自动驾驶,到人类在外太空探索取得的奇迹。它的身影无处不在。近日,Cadence 公司总裁 Anirudh Devgan 博士接受了福布斯的采访,就计算软件之于半导体芯片以及各行各业的重要性,分享了自己的观点。


“如果没有计算软件的帮助,将数百亿个晶体管(芯片的有效元件)按层堆叠在超薄设计的半导体硅片上几乎是天方夜谭,”Cadence 公司总裁 Anirudh Devgan 博士说到,“而如果没有如此庞大数量晶体管的支持,我们将会倒退回到用老式旋转拨号电话与朋友联系的苦日子。”


Cadence 是电子设计行业的关键领导者,在计算软件领域拥有超过 30 年的经验和积累。Cadence 用数十年的专业将流媒体电影、自动驾驶汽车和存储全球数字信息的超大规模数据中心这些曾被视为科幻的概念付诸现实。然而,真正关键的创新却依旧默默无闻,鲜为人知。


是时候揭开神秘的面纱,让大家一览这充满了复杂数学运算的奇妙世界了。拿矩阵代数举个例子,作为代数学中研究矩阵的一个分支,它为线性矩阵不同维度的研究和处理提供了必要方式。


在半导体芯片领域,这些极为高级的代数运算推动着半导体设计的不断迭代,使更多晶体管可以被嵌入到面积越来越小的芯片上。尽管听起来高深莫测,但矩阵代数仅仅是这一庞大世界中的一部分。由强大计算机控制的人工智能(AI)平台是创建复杂算法并执行更高阶计算软件运算的必要条件。


每块半导体芯片都由多达千亿的晶体管组成,这一数量甚至远超埃及金字塔石块的数量。如此庞大的计算量需要与之相匹配的计算软件作为支持。如 Anirudh Devgan 博士所说,“人工智能需要强大的半导体作为支撑,而强大的半导体需要计算软件提供支持。”


   


更聪明的智能电子产品


这一相辅相成的共生关系并不是半导体芯片设计的专属,它已经迅速扩展到了全系统创新。这一创新将彻底颠覆汽车、航空航天、医疗健康以及其他行业的运作模式,Devgan 博士认为:“Cadence 现在的很多工作不是为了当前,而是为了打造未来。”


为了迎接未来,Cadence 与半导体制造商合作,为超大规模计算、消费电子和工业电子产品以及汽车等广泛的电子产业提供服务。所支持的终端产品领域覆盖广泛且深入,包括诸如笔记本电脑、手机、无人机和电子游戏机等消费电子及商业化的数字设备。


这些设备的生产商不断地创新构思并制造着新一代产品,很多新构想的实现都要依赖高级计算软件设计去设计出强大功能的半导体器件。这些新产品就像与5G流媒体高速和超高清视听质量一样,将颠覆人们的使用和体验。

“就目前来看,尽管自动驾驶听起来已经让人惊叹,但它也不过是未来无限可能的冰山一角,而且还仅仅是一个行业而已,”Devgan 博士说,“身处电子行业,我们需要成为下一个趋势的预言家和创造者,才能提前开发相匹配的计算软件为其保驾护航。”


这些趋势本身,以及将未来变成现实的技术变革,正在改变传统电子产业大起大落的经济周期,也将全球最优秀的电子工程师吸引到计算软件领域。


“如果你是上一代计算软件行业的从业者,肯定免不了会担心周期性起伏对职业的波及,”Devgan 博士解释道,“但是现在,计算软件行业已经遍地机遇,看看 5G、超大规模数字中心、AI 和自动驾驶汽车这几大并行赛道有多火热就知道了。”


善用布局(Place)速度(Pace)

和模式(Patterns)


Devgan 博士对未来的乐观判断是基于被他称作“科学 3 要素”的理论,分别是布局(Place)、速度(Pace)以及模式(Patterns)。布局是指对几何学这一拥有 2000 年历史数学分支学科的应用;速度是指几何学与拥有 400 年历史牛顿微积分的融合,被用于早期半导体设计;模式指的则是利用深度学习 Deep learning 算法识别并分析的独特模式。“技术层面讲,这三门科学的结合将足以支持我们继续发展 100 年。”


为了朝这一方向不断迈进,Cadence 持续投资软件研发和专业人才的培养。“为了与客户以及他们的合作伙伴协作,严格按照时间节点开发电子产品,我们必须要在研发和技术团队中拥有足够的博士和硕士顶级工程师,”Devgan 博士表示。Devgan 博士自己也拥有卡内基梅隆大学的电气和计算机工程硕士及博士学位。


Devgan 博士提到,在绝大多数行业,对高绩效人才的投资可以带来大约 5 倍的生产力提升,但 Cadence 在人才上的投资却带来了惊人的 100 倍生产力提升。公司会对每位新加入的员工进行培训,提高他们的计算软件使用能力。


最重要的原因是,这些人才对全球最重要技术的开发热忱,比如 5G 互联和自动驾驶技术。“这也是我加入 Cadence 的原因,我希望可以亲历这些技术创新和商业成功。”Devgan 博士说。


技术的蓬勃发展为未来更具前景的新业态铺平了道路,计算软件开发者也终于迎来了翘首以盼的高光时刻。


Russ Banham 是普利策奖提名的商业记者和畅销书作家。

来源:Cadence楷登
System电路半导体航空航天汽车电子消费电子理论Cadence控制人工智能无人机电气
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首次发布时间:2025-10-02
最近编辑:10小时前
Cadence楷登
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后摩尔时代挑战与机遇共存,Cadence 完美诠释 EDA 的“崛起之道”

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