新思科技PrimeSim+ASO.ai解决方案推动模拟存内计算创新

随着世界不断数字化，AI、5G、物联网以及自动驾驶等技术日益普及。而这些数字应用所依赖的芯片架构，对模拟功能提出了更高的创新要求。

从电源管理和音频组件，到用于蜂窝、Wi-Fi、蓝牙和 GPS 的射频收发器，当前的系统级芯片（SoC）架构对先进的模拟混合信号（AMS）设计有着迫切需求。

与此同时，模拟存内计算（AIMC）等新兴技术正在拓展模拟设计的能力边界。AIMC 将存储与计算深度融合，以满足 AI 日益增长的算力需求，实现高能效和高吞吐量处理，尤其适用于 AI 推理等应用场景。

模拟设计流程与数字设计有着本质区别。由于模拟设计仍以人工操作为主，其自动化程度显著落后于数字设计流程。缩小这一差距，是开发下一代系统和 AI 基础设施半导体面临的核心挑战。

在压缩的开发周期下，模拟设计团队如何实现更快迭代？

答案并不简单。模拟信号的高敏感性带来了设计复杂性和可变性，需要长时间、计算密集型的仿真，而验证不足则常常导致芯片重制。随着模拟内容不断增加，各类半导体企业都在努力应对错误和延迟问题。

模拟设计数字化

幸运的是，新的系统级、数字化方法正在帮助开发者们解决问题。

许多模拟功能如今已融入数字或可编程元素。

模拟组件可以在数字框架中完成验证，设计人员还可以创建利用协同仿真的混合信号测试平台，进一步模糊数字与模拟设计流程的界限。

先进的 EDA 解决方案也发挥着关键作用，越来越多企业正在从自研脚本转向商用模拟设计工具。

尽管取得了这些进展，差距仍然存在：模拟设计周期平均仍比数字设计慢约 2 至 3 倍。

推动模拟存内计算（AIMC）创新

新思科技在这一领域发挥着关键作用。我们的先进工具能够帮助模拟设计团队：

简化基于 AIMC 的 SoC 架构设计

有效应对模拟电路仿真的复杂性

提升设计效率，加快产品开发进度

也正因为这些努力和创新，新思科技荣获 Frost & Sullivan 颁发的2025 年先进模拟存内计算领域全球技术创新领导力奖。

“新思科技打造了一套全面且高度集成的技术方案，大幅降低了开发模拟存内计算系统的门槛，尤其对 AI 硬件领域的初创企业和创新者意义重大。” Frost & Sullivan 研究经理 Jabez Mendelson 表示，“他们将 AI 增强工具、仿真性能以及云原生交付有机结合，充分体现了技术领导力和以客户为中心的创新理念。”

新思科技独有的模拟设计方案基于以下四大核心支柱：

1.AI 驱动的优化：我们的 ASO.ai 解决方案利用机器学习（ML）自动化模拟设计任务，包括器件尺寸调整、版图优化以及工艺角分析，加速传统上需要专家手动调优的工作流程。例如，在迁移模拟 IP 时，ASO.ai 能够自动探索数千种尺寸方案并推荐最佳参数，大幅缩短调优时间。

2.GPU 加速仿真：为了缩短 SPICE 的运行时间，我们的PrimeSim解决方案充分利用 GPU 和多核 CPU。作为业内最快的 GPU 加速 SPICE 仿真器，它帮助电路设计人员高效处理大型、以往难以解决的版图后电路，并保持 SPICE 级精度，实现更快的仿真速度和签核精度。

在 NVIDIA Grace Blackwell 平台上，采用 GPU 加速的新思科技 PrimeSim 预计能够实现约 30 倍的速度提升；基于 NVIDIA GH200 Grace Hopper 超级芯片的 SPICE 仿真能够实现约 15 倍的加速，把原本需要多天的模拟仿真缩短到数小时完成。

NVIDIA 的 CUDA‑X 与 CAE 高级总监 Tim Costa 表示，电路仿真是半导体设计中的关键工作负载，且计算强度极高；借助 NVIDIA CUDA‑X 加速新思科技 PrimeSim，可以释放下一代处理器的设计潜力，并为 AI 产业革命提供动力。

3.统一开放的平台：我们提供统一且开放的芯片设计平台，使客户能够将模拟设计工具与数字设计流程无缝集成，打造完整的 SoC 设计体验。该平台全面支持来自全球领先晶圆厂（包括台积电、格芯、三星和英特尔代工厂）的工艺设计套件（PDK），覆盖至 28 纳米及以下工艺节点。

4.云端赋能：Frost & Sullivan 在颁奖致辞中特别强调了Synopsys Cloud的优势，尤其适用于初创企业和精简工程团队。通过浏览器即可访问完整的 EDA 工具套件、计算与存储基础设施以及预配置的设计流程，结合灵活的按需付费许可模式，使设计周期从数周缩短至数小时，大幅提升开发效率。

突破性的生产力提升

我们的差异化解决方案能够有效应对模拟设计中的特定挑战，并显著提升生产效率。客户已经取得以下成果：

在模拟密集型项目中，借助新思科技ASO.ai实现25 至 100 倍的生产力提升

使用新思科技 PrimeSim GPU，版图后仿真存储器时序分析速度提升5 倍

迁移至新思科技 PrimeSim XA后，整体运行时间缩短12 倍

借助新思科技 PrimeLib的机器学习技术，特性化速度提升15 倍，且通过率提高77%

三星电子晶圆厂设计技术团队副总裁 Hyung-Ock Kim 表示：“随着先进工艺节点设计复杂度不断攀升，我们与新思科技的合作在帮助客户克服这些挑战方面发挥了关键作用。通过将三星晶圆厂的最先进技术与新思科技的 AI 驱动电路优化和 GPU 加速工具（如 ASO.ai 和 PrimeSim）相结合，我们正在实现突破性的性能和效率，显著加快下一代半导体设计的上市进程。”

模拟技术将在下一代计算系统中继续发挥关键作用。而交付精准、高效、可扩展的 AMS 设计的压力前所未有。通过将 AI 和高性能计算引擎嵌入电路仿真解决方案，并将其部署在云端，我们将持续为模拟设计团队提供加速设计和验证流程所需的工具。