Siemens ogłosił, że od czerwca 2025 roku na rynku pojawi się nowe rozwiązanie do weryfikacji układów scalonych. Nowoczesna platforma wspierana przez sztuczną inteligencję, która wykorzystuje trzy główne formy AI: analityczną, predykcyjną i generatywną – o nazwie Questa One – stanowi aktualizację dla wcześniejszego narzędzia firmy – Questa Verification IQ, które zostało zaprezentowane na początku 2023 roku.

Zintegrowane rozwiązanie weryfikacyjne Questa One; Źródło: allaboutcircuits

Wyzwania w weryfikacji układów scalonych

Questa One to odpowiedź na poważne wyzwania w branży, związane z rosnącą złożonością układów scalonych i systemów na chipie (SoC) oraz architektur chipletów. Skomplikowane projekty, takie jak FPGA (Field-Programmable Gate Array) oraz ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), wymagają intensywnej weryfikacji, która często wykracza poza dostępne godziny pracy inżynierów. FPGA to układ scalony, który można programować, by pełnił określoną funkcję logiczną, co pozwala na większą elastyczność w projektowaniu. ASIC z kolei jest zaprojektowany specjalnie do realizacji jednego, określonego zadania, co czyni go bardzo wydajnym, ale mniej elastycznym niż FPGA. Te złożone projekty wymagają szczegółowej weryfikacji w celu zapewnienia ich poprawności i niezawodności, a proces ten bywa czasochłonny i skomplikowany.

Dodatkowo, brak wystarczającej liczby wykwalifikowanych specjalistów w tej dziedzinie sprawia, że procesy weryfikacyjne są opóźnione, a współczesna praca w tej branży nie nadąża za rosnącymi wymaganiami. Właśnie dlatego Questa One wprowadza innowacyjne rozwiązanie, które wykorzystuje sztuczną inteligencję (AI) do automatyzacji i przyspieszenia procesu weryfikacji, umożliwiając inżynierom bardziej efektywne zarządzanie złożonymi projektami.

Rozwiązanie oparte na AI

– Questa One wykorzystuje nowe osiągnięcia technologiczne, by dostarczyć najszybsze dostępne silniki do weryfikacji funkcjonalnej i formalnej, ale nasi klienci mówią, że sama wydajność to nie wszystko. Potrzebują głębszej integracji z naszymi workflow, co Questa One zapewnia – wyjaśnia; Abhi Kolpekwar, wiceprezes Siemens EDA i dyrektor generalny firmy.

Platforma łączy w sobie trzy główne filary projektowania:

• Skalowalność – korzysta z przyspieszenia opartego na AI oraz automatyzacji, by usprawnić proces certyfikacji i zwiększyć sukcesy pierwszego etapu produkcji.
• Uczenie maszynowe – w dużych modelach językowych (LLM) dostosowane do rzeczywistych danych z wieloletniego doświadczenia w branży.
• Integrację – Questa One stanowi serce połączonego ekosystemu, który integruje narzędzia EDA (Electronic Design Automation), weryfikację, walidację oraz testy.

Identyfikujemy spostrzeżenia za pomocą danych, niezależnie od tego, czy dotyczą one AI, ML czy automatyzacji — powiedział Kolpekwar — Następnie łączymy je w zbiorową całość aby uzyskać bardziej precyzyjną wartość użytkową.

Questa One: skalowalne, oparte na danych i połączone w jeden ekosystem; Źródło: allaboutcircuits

Wykorzystanie AI w weryfikacji układów scalonych

Questa One wprowadza generatywną AI, aby zredukować obciążenie inżynierów w procesie weryfikacji, zwiększając tym samym ich wydajność. Dzięki tej technologii projektanci są w stanie szybciej reagować na potrzeby weryfikacyjne i generować testy, które wcześniej zajmowały miesiące pracy. AI pomaga przewidywać, gdzie należy dodać hak weryfikacyjny do projektu, wspiera dokumentację, tworzy plany testowe i umożliwia inteligentne testowanie regresji.

Cztery główne komponenty platformy:

1. Questa One Sim – Nowy komponent symulacyjny wykorzystujący przetwarzanie równoległe oraz AI, by uprościć proces symulacji na poziomie rejestru i bramki.

2. Questa One SFV (Stimulus-Free Verification) – Innowacyjne podejście, które znacząco zmniejsza czas wymagany do generowania wektorów testowych, co przyspiesza proces weryfikacji.

3. Questa One Verification IQ – Wykorzystuje generatywną i predykcyjną AI do znacznego przyspieszenia weryfikacji po edycji projektu, pomagając skupić się tylko na najbardziej istotnych testach, co oszczędza czas i zwiększa pewność procesu.

4. Questa One Avery VIP – Aktywacja weryfikacji IP (Intellectual Property), którą Siemens pozyskał w 2023 roku od Avery Design Systems, wzbogacając swoją ofertę o portfel protokołów i zestawy testów zgodności.

Questa One Avery Weryfikacja IP; Źródło: allaboutcircuits

Specyfika AI w weryfikacji chipów

AI w Questa One zostało specjalnie dostosowane do wymagań weryfikacji układów scalonych. Zamiast polegać na ogólnych modelach AI, które mogą borykać się z problemami dokładności, rozwiązanie Siemens jest precyzyjnie zoptymalizowane do potrzeb projektowania chipów. Dzięki temu, platforma nie „cierpi” na typowe niedoskonałości ogólnodostępnych generatywnych modeli AI.

Nowe podejście do weryfikacji

Siemens proponuje zatem zupełnie nowe podejście do procesu weryfikacji. Integracja AI, uczenia maszynowego oraz automatyzacji w jednym rozwiązaniu pozwala firmom projektującym chipy na skrócenie czasu weryfikacji i zwiększenie szans na sukces pierwszego etapu produkcji. Questa One umożliwia mniejszym zespołom projektowym osiąganie wyższych wskaźników sukcesu, przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów i zwiększeniu efektywności.

Questa One, dostępne od czerwca 2025 roku, ma na celu przekształcenie sposobu, w jaki przemysł zajmuje się projektowaniem i weryfikacją skomplikowanych układów scalonych, oferując nową jakość i wydajność.

Źródło: allaboutcircuits