La plateforme de conception électronique allie l'IA à la validation déterministe

Le développement des semi-conducteurs et des circuits imprimés (PCB) s'appuie de plus en plus sur l'intelligence artificielle pour gérer la complexité croissante des conceptions. Siemens a élargi son portefeuille d'outils d'automatisation de la conception électronique (EDA) en intégrant les technologies d'IA de NVIDIA à son système Fuse™ EDA AI Agent, introduisant ainsi des workflows d'IA agentique auto-vérifiants qui automatisent les tâches d'ingénierie tout en validant en continu les décisions générées par l'IA à l'aide de logiciels EDA déterministes fondés sur des modèles physiques. Ces nouvelles capacités visent à améliorer la productivité des équipes d'ingénierie, la qualité des conceptions et l'efficacité de la vérification tout au long du cycle de développement des semi-conducteurs. Elles s'appliquent notamment aux circuits intégrés avancés, aux chiplets, aux circuits intégrés 3D (3D IC) et au développement de circuits imprimés haute performance.

Une IA auto-vérifiante renforce la fiabilité des développements
Les dernières évolutions reposent sur la plateforme Fuse EDA AI Agent de Siemens, qui associe les logiciels EDA de l'entreprise à l'infrastructure d'IA et aux technologies de calcul accéléré de Nvidia. Contrairement aux assistants IA classiques, qui génèrent des recommandations sans en vérifier systématiquement la validité technique, ce nouveau système contrôle en permanence les résultats produits par l'IA à l'aide de moteurs EDA éprouvés. Ce processus de validation permet à des agents IA autonomes d'exécuter des tâches d'ingénierie complexes tout en garantissant la cohérence avec les workflows établis de conception et de simulation. Les équipes d'ingénierie peuvent ainsi réduire les erreurs, renforcer leur confiance dans les décisions de conception et accélérer l'achèvement des projets.

Le Fuse EDA AI Agent a également été intégré à Siemens Intelligence Center X, permettant aux entreprises de créer et d'orchestrer des agents IA pour les activités d'ingénierie, de fabrication et de gestion de la chaîne d'approvisionnement. En reliant les workflows pilotés par l'IA à l'environnement de jumeau numérique, Siemens entend étendre l'intelligence de l'ingénierie au-delà des tâches de conception individuelles afin de soutenir un développement produit coordonné à l'échelle de l'entreprise.

Les technologies NVIDIA renforcent les capacités de l'IA
La plateforme enrichie intègre plusieurs technologies Nvidia qui renforcent les capacités de raisonnement, d'exécution et de sécurité de l'IA appliquée à l'ingénierie des semi-conducteurs. Les agents IA développés à l'aide de la bibliothèque open source Nvidia NeMo Gym peuvent améliorer progressivement leurs stratégies d'exécution en s'appuyant sur les projets de conception précédents et sur les connaissances d'ingénierie accumulées.

Nvidia OpenShell fournit un environnement d'exécution sécurisé offrant des fonctions de gouvernance, de contrôle des accès et d'audit de niveau entreprise pour le déploiement d'agents IA autonomes au sein des équipes de conception.

Les capacités avancées de raisonnement sont assurées par les modèles Nvidia Nemotron et Switchyard, qui permettent aux agents IA d'évaluer des compromis d'ingénierie complexes tout en améliorant les performances et l'efficacité de l'utilisation des jetons (tokens) lors de traitements de longue durée. Les technologies de calcul accéléré de Nvidia ainsi que les bibliothèques Cuda-X renforcent également les performances de calcul, permettant aux modèles d'IA et aux moteurs EDA de fonctionner plus efficacement tout en conservant la précision requise pour la validation finale (signoff). Ensemble, ces technologies favorisent une collaboration sécurisée entre plusieurs agents IA, un retour d'information en temps réel pour les équipes d'ingénierie et une meilleure convergence des workflows de conception et de vérification des semi-conducteurs et des circuits imprimés.

L'IA à chaque étape du workflow EDA
Siemens a étendu Fuse EDA AI Agent à l'ensemble de son portefeuille EDA afin de coordonner les workflows tout au long du développement des semi-conducteurs et des systèmes électroniques. Des agents IA spécialisés collaborent dans les processus de synthèse de haut niveau, de vérification, d'implémentation et de validation, permettant d'optimiser l'ensemble du flux de conception plutôt que des tâches d'ingénierie isolées.

La solution prend en charge Catapult pour la synthèse de haut niveau, Questa One et Veloce pour la vérification numérique, Solido pour la conception et la vérification de circuits intégrés (IC) personnalisés, Aprisa pour l'implémentation physique, Calibre pour la vérification de validation finale (signoff), Tessent pour le Design-for-Test (DfT), Innovator3D IC pour l'intégration 3D avancée, ainsi que Xpedition pour la conception de circuits imprimés. En orchestrant les agents IA au sein de ces différents outils, Siemens souhaite améliorer l'efficacité des workflows tout en garantissant la précision des développements, depuis la création du design jusqu'à la vérification finale.

Accélération du développement de circuits intégrés personnalisés
La collaboration étend également les capacités d'IA au sein de la Solido Characterization Suite. Les workflows d'IA agentique automatisent la caractérisation des bibliothèques en coordonnant Solido Characterizer, Solido LibSPICE, Solido Generator et Solido Analytics afin de générer et de vérifier les fichiers de temporisation Liberty destinés aux bibliothèques de cellules standard, de mémoires et de blocs de propriété intellectuelle (IP) personnalisés pour les technologies de fabrication de pointe.

Selon Siemens, ce workflow automatisé réduit le temps de caractérisation de plus d'un facteur dix tout en diminuant les coûts liés aux jetons (tokens) d'IA d'un facteur compris entre cinq et dix par rapport aux approches conventionnelles assistées par l'IA. L'entreprise allemande a également présenté Solido Layout Analyzer, une solution reposant sur l'IA qui permet aux ingénieurs d'analyser les effets parasites et les effets dépendants de la topologie (layout) dans les conceptions post-layout à l'aide d'instructions formulées en langage naturel. Le logiciel analyse les résultats de conception, recommande des actions correctives et génère des rapports techniques, contribuant ainsi à détecter plus tôt les problèmes liés à la topologie physique.

Amélioration de la vérification numérique
La vérification demeure l'un des principaux défis du développement des semi-conducteurs et représente souvent jusqu'à 70 % de l'effort total de conception. Siemens a enrichi son Questa One Agentic Toolkit, déjà présenté auparavant, en y intégrant le modèle de raisonnement Nvidia Nemotron 3 Ultra, afin de prendre en charge des agents de vérification capables de fonctionner sur de longues durées et d'évaluer des scénarios d'ingénierie complexes.

Les agents IA valident en continu les conceptions au niveau du transfert de registres (RTL – Register Transfer Level) par rapport à des environnements de test de référence (golden test environments), tout en évaluant les compromis techniques tout au long du processus de vérification. Cette approche permet d'identifier plus rapidement les défauts de conception, d'accélérer la clôture de la vérification et de renforcer la confiance avant le tape-out, en particulier pour des composants toujours plus complexes tels que les accélérateurs d'IA, les systèmes sur puce (SoC) destinés à l'automobile, les architectures basées sur des chiplets et les circuits intégrés 3D avancés.

Disponibilité
Les nouvelles fonctionnalités basées sur l'IA seront intégrées aux prochaines versions du portefeuille EDA nativement conçu pour l'IA de Siemens.

Contexte complémentaire
Cette section présente des spécifications techniques et des éléments de comparaison concurrentielle qui ne figuraient pas dans l'annonce originale du produit.

L'adoption de l'IA agentique représente une nouvelle étape dans l'évolution des logiciels de conception électronique automatisée (EDA). Alors que les copilotes d'IA assistent principalement les ingénieurs en générant du code ou en répondant à des questions de conception, les systèmes d'IA agentique sont conçus pour planifier, exécuter et coordonner des workflows d'ingénierie en plusieurs étapes avec une intervention humaine minimale. Toutefois, les grands modèles de langage pouvant produire des résultats inexacts ou difficilement vérifiables, la validation continue à l'aide de logiciels d'ingénierie déterministes devient essentielle dans les applications où la fiabilité de la conception conditionne directement le succès de la fabrication.

Plusieurs fournisseurs de solutions EDA intègrent désormais l'IA dans le processus développement des semi-conducteurs, mais leurs stratégies diffèrent. Synopsys privilégie l'exploration de conception assistée par l'IA et l'automatisation de l'ingénierie grâce à AgentEngineer et à des solutions de conception multi-die alimentées par l'IA, tandis que Cadence poursuit le développement de capacités d'optimisation basées sur l'IA pour l'implémentation numérique, la vérification et la conception de systèmes. Siemens se distingue en associant des agents IA autonomes à une validation continue fondée sur des modèles physiques, garantissant ainsi que les décisions générées par l'IA restent alignées sur les modèles d'ingénierie établis tout au long du processus de conception. Nvidia complète cette approche en fournissant les capacités de calcul accéléré, les modèles de raisonnement par IA et l'infrastructure sécurisée nécessaires au déploiement de l'IA à l'échelle de l'entreprise. À mesure que les semi-conducteurs gagnent en complexité avec l'adoption de technologies de fabrication avancées, de chiplets et de l'intégration hétérogène, la combinaison d'une IA autonome et d'une validation déterministe des processus d'ingénierie devrait jouer un rôle de plus en plus important pour accroître la productivité tout en préservant l'intégrité des conceptions.

Publié par Sucithra Mani, rédactrice pour Induportals – contenu adapté avec l'assistance de l'IA.

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