AI重置EDA賽制:Cadence狂飆突進,西門子與新思科技能否迎頭趕上?

在AI全面滲透EDA行業的大趨勢下,三大巨頭——新思科技(Synopsys)、西門子EDA(Siemens EDA)與Cadence——皆在全流程佈局AI,但其路徑各有不同。

新思科技的AI重點集中於數位IC設計,強調自動化、減少迭代,並提升PPA(功耗、效能、面積)優化效率。若能順利併購Ansys,亦將使AI應用更深入地擴展至EDA+CAE融合領域。

西門子EDA則憑藉其工業軟件生態,廣泛地將AI應用於PCB、模擬、製造與電子系統工程,實現跨行業的智能化協同,尤其透過併購Altair,使其EDA+PLM的整合廣度達至全球頂尖。

相比之下,Cadence專注於EDA工具層面的AI深度應用,橫跨類比、數位、PCB、封裝與系統分析等多個領域,構建出「工具+平台」雙輪驅動的戰略模式。在工具層面,依靠其完整而強大的基礎工具鏈,Cadence陸續推出多款明星AI產品,包括Cerebrus、Voltus InsightAI、Optimality等;在平台層面,則進一步融合JedAI大數據與AI平台能力,並整合Copilot大型語言模型助手,打造出「Cadence.AI」體系。此體系不僅顯著提升工程師的生產效率,更正推動整個IC產業鏈邁向智能化升級。

那麼這條新賽道的重點是什麼?Cadence如何憑藉其獨特戰略路徑,在AI重塑EDA格局的浪潮中脫穎而出?本文將深入剖析。

(涵蓋PCB設計、電源完整性、系統級模擬、AI晶片IP設計,建立起比新思科技與西門子EDA更廣泛的AI賦能體系,真正打通由晶片至系統級智能設計的新賽道,整體生產力提升達10倍,同時優化各設計領域的系統效能。)

一、AI驅動晶片設計革新

AI在半導體產業,尤其是晶片設計中的應用,正變得無所不在。Cadence行政總裁Anirudh Devgan多次在公開場合強調,引入AI技術不僅能顯著提升晶片設計的效能、功耗與面積(PPA),更可大幅提高生產力。

Devgan指出,Cadence的AI輔助工具能在不依賴下世代製程節點的前提下,實現類似製程升級的性能提升。例如,透過AI優化,晶片設計的PPA可提升5%至20%,與傳統節點升級所帶來的效益相當。


(以台積電為例,N3(3奈米製程)相較於N5僅提升10%至15%的效能;而N2相對於N3的提升亦在類似水平。若使用AI優化工具就能帶來20%效能躍升,幾可媲美製程節點的飛躍。)

值得一提的是,作為AI賽道的核心利器,Cadence自研的Cerebrus與AI IP解決方案已將其Palladium Z3處理器的功耗提升了15%。此類技術不僅用於內部產品,更為客戶提供強大支援,協助其設計實現效能與效率雙提升。

二、從工具到平台的AI戰略佈局

Cadence的AI戰略並非依賴單一技術突破,而是藉由多層次、多領域工具與平台的結合,推動AI技術的廣泛應用。該AI平台包含多個子模組,涵蓋由類比、數位至PCB、封裝與系統分析等多個領域。Devgan指出,目前Cadence有五大核心AI平台,客戶可透過這些平台在設計過程中實現5至10倍效率提升,同時達到效能與功耗的雙重優化。

其中,Cadence JedAI大數據與AI平台為底層支撐,協助客戶快速部署AI能力;Optimization AI方案則為不同設計需求提供深度優化;而Cadence Copilot則應用大型語言模型(LLM)技術提升工程師生產力,實現更高效的設計。

在實際應用上,Cadence持續在AI+EDA領域中攻克技術瓶頸。舉例而言,最近推出業界首款利用AI技術自動識別與修復電源完整性問題的EDA產品,可於設計初期即預測電源網絡違規,並迅速給出修復建議,大幅提升設計效率。


(Voltus InsightAI為業界首款於實現階段自動預測IR Drop問題根因的AI產品,榮獲2024年EE Awards Asia創新研發獎,再次鞏固Cadence在電源完整性領域的領導地位。)

三、「AI+EDA」推動跨界合作與創新

隨著AI技術深度融合EDA領域,Cadence不僅致力於優化現有設計工具,亦不斷突破技術邊界,推動跨行業創新。

Cadence資深副總裁、數位與簽核事業部總經理滕晉慶博士於訪問中指出,AI晶片迅速崛起,Cadence不再局限於傳統EDA工具,更藉由收購BETA CAE與OpenEye拓展系統模擬與分析能力,使EDA技術得以延伸至生物科學與藥物研發等新興領域,促進跨界創新。

此外,Cadence亦與特斯拉、輝達(NVIDIA)、博通等科技巨頭展開緊密合作,推動EDA與系統設計的深度融合。在這些合作中,Cadence不僅為AI晶片設計提供高效工具,更於3D-IC、網絡晶片等前沿技術開發上取得重要成果。


(三星電子企業副總裁S. Brian Choi曾表示:「我們看到了利用AI與大數據顯著提升設計與驗證效率的絕佳機會——Verisium平台在錯誤溯源、自動分類與分析方面表現卓越。」)

四、AI驅動的新設計範式

AI技術日益成熟,Cadence正積極推進AI驅動的設計與驗證解決方案——探索生成式AI與大型語言模型在EDA中的潛能。滕晉慶博士指出,AI在驗證與模擬環節展現出巨大潛力,在EDA產業已成不可逆轉的趨勢。

同時,Cadence在3D-IC與先進封裝技術亦有重大突破——透過縮短記憶體與運算單元距離,不僅提升通訊效率亦降低功耗。滕博士強調:「透過將HBM記憶體堆疊於晶片上,可顯著縮短記憶體與處理單元之間的距離,從而提升通訊效率並降低功耗。」此技術展現了Cadence在AI驅動下的創新實力與落地潛能。


(Cadence攜手台積電,以AI推動先進節點與3D-IC技術的生產力升級,整合數位與客製化設計流程,優化PPA與創新EDA功能,加快產品上市。)

據悉,Cadence與台積電進一步整合Cadence.AI平台,推進AI驅動的全流程自動化設計,涵蓋晶片至系統,提高整體生產效率與設計品質。此舉正回應AI應用迅速普及所帶來的先進矽解決方案需求,為客戶提供強大技術支援。

總體而言,在AI浪潮驅動下,Cadence正以前所未有的速度擴展其AI賦能EDA新版圖,構建自晶片設計至系統級優化的全流程智能化體系。相比之下,新思科技深耕數位IC設計與CAE融合,西門子EDA則憑藉工業軟件優勢推動跨界智能協同。三大巨頭各擁路徑,而Cadence所採取的「工具+平台」雙輪驅動戰略,已然打造出一條獨特且疾速的新賽道。