ICCAD 2025：算力革命下，Agentic AI开启芯片设计智能新纪元

当半导体产业迈入算力竞争的深水区，芯片设计的复杂度与迭代速度正持续突破极限。作为产业基石的EDA（电子设计自动化）工具，面临着前所未有的挑战。而AI技术的崛起，正以颠覆性力量重塑EDA行业的发展逻辑——从工具辅助迈向智能驱动，从单点优化演进至多智能体协同的自主化设计。AI不仅致力于破解芯片设计中生产力与PPA（性能、功耗、面积）的平衡难题，更推动EDA行业在40年技术演进后迎来质的飞跃。

在日前于成都举行的ICCAD-Expo 2025上，Cadence数字与签核事业部资深产品总监潘安发表了题为“驱动EDA未来的代理式AI：芯片设计卓越新时代”的演讲，全面阐述了EDA工具四十年的演进历程，并分享了Cadence如何通过代理式人工智能（Agentic AI）引领芯片设计迈向更高级别的自动化。Cadence系统仿真资深产品经理吴磊则在技术论坛上，针对当前车辆EMC/EMI仿真面临的挑战及其创新解决方案进行了深入探讨。

Agentic AI引领芯片设计进入自主新时代

当ChatGPT引发的大模型浪潮席卷千行百业，半导体产业也迎来了其智能化转型的关键节点。在算力需求爆发与设计复杂度飙升的双重压力下，传统EDA设计方法已难以满足日益增长的高效、高质设计需求。在这一背景下，人工智能正从“辅助工具”逐步演变为“核心驱动力”，推动芯片设计范式发生根本性变革。

回顾 EDA 行业 40 年的演进历程，潘安强调，行业始终以设计抽象化为核心路径提升研发效率。从最初的晶体管级手动布局，逐步演进至自动化单元布局布线、RTL 综合，再到如今的高级别设计阶段，每一次技术跃迁都带来了芯片设计生产力的飞跃，这一过程始终围绕着提升设计抽象层次和优化仿真算法两条主线展开，而如今人工智能已成为推动行业进入下一个发展阶段的关键力量，Agentic AI 技术的崛起正成为 EDA 行业发展的全新引擎。

行业数据印证了这一趋势。潘安展示的研究数据显示，2020年，AI在先进芯片设计中的作用尚微乎其微；而如今，约一半的先进芯片已借助AI进行设计。随着Agentic AI在行业的加速落地，预计到2028年，超过90%的先进芯片设计都将离不开AI的加持。

他强调，代理式AI的兴起将进一步释放设计潜力，不仅能够提升芯片设计效率与质量，还将显著缩短产品上市时间。AI已不再仅仅是工具，而是正在成为能够执行复杂任务、协同多个子系统的“设计伙伴”，推动设计流程向着自主化方向稳步迈进。

支撑Agentic AI落地的，是两大积极趋势。首先是AI模型“多快好省”的发展。从GPT-3到GPT-4，模型性能实现质的飞跃，部分模型得分已超越人类专家。更关键的是，模型在性能提升的同时，参数规模和硬件成本也在优化。潘安以Llama Nemotron 49B模型为例，指出其开启推理功能后，在复杂问题回答和专业代码生成的任务中出错率降低逾半，满分完成率提升数倍，证明优化后的小模型同样能胜任专业推理。

其次是新型智能体互联协议的涌现。单个智能体再强大，也难以独立完成复杂芯片设计。而通过模型上下文协议（MCP）、A2A协议等标准，可以实现不同工具、平台甚至用户自有智能体之间的“插拔式”协作，构建起复杂的智能体工作流。

EDA技术架构的全面升级适时地拥抱了变革。潘安详细阐释了Cadence如何将传统EDA核心技术与最新AI成果深度融合，这种能力在Cadence推出的统一AI平台——JedAI上得到了集中体现。该平台作为数据和AI的统一框架，能够摄取、分析并迭代来自数字、模拟、验证、PCB/3D-IC及多物理场等各平台工具的数据。它支持多种主流大模型和协议，可根据客户需求灵活配置，实现了从“一刀切”到“量体裁衣”的转变。通过JedAI，用户可以构建基于智能体的工作流，使用标准协议连接多个产品，实现复杂任务的自动化管理。

例如，基于互联的智能体生态系统协议，Cadence 打造了涵盖物理设计智能体、布局规划智能体、SDC 智能体、形式验证智能体等在内的全流程数字设计解决方案，实现了 Innovus、Tempus、Jasper、Xcelium 等核心工具的无缝协同，为客户提供端到端的智能设计服务。

在EDA自主设计演进路径上，Cadence为行业描绘了一条清晰的演进路径：从优化AI、对话式LLM，经复杂推理、智能体工作流，最终实现完全自主设计。目前，行业正处于从Level 2向Level 3过渡的关键阶段，部分领先客户已开始体验Level 4能力。潘安强调，Cadence 的目标直指L5的全流程自动化。

在实践层面，优化AI是cadence过去五到十年一直在部署，并已经涵盖了数字设计领域的 Cerebrus、数字验证领域的 VERISIUM，以及 Virtuoso、Optimality 等等。同时Cadence已将AI代理能力落地于多个设计场景。例如，Allegro X支持通过自然语言直接生成SKILL代码；VS Code扩展能够自动生成SVA断言与辅助验证代码，进一步通过与Jasper的交互以帮助迭代；而今年推出的Cerebrus AI Studio更成为业界首个达到代理式AI第四级的物理设计系统，具备多智能体协同完成从规划、布局到时序收敛的全流程能力。

演讲最后，潘安表示，完全自主设计不是一蹴而就的，而是一个渐进式的成熟过程。他坚信AI不会取代芯片设计工程师。原因在于，首先，在很长一段时间内，行业仍需持续投入夯实核心EDA算法，这是高级别自动化的基础；其次，EDA的初衷永远是辅助客户，以更短时间、更低成本设计出性能更优的芯片，这将改变工程师的工作方式，而非取代他们。

随着Agentic AI技术的持续演进与落地，Cadence将持续推动芯片设计向更高效率、更高质量、更低成本的方向发展，引领行业迈入自主设计的全新纪元，为全球半导体产业的创新发展注入强劲动力。

汽车智能化催生电磁仿真新挑战

在EDA与IC设计服务技术论坛上，Cadence系统仿真资深产品经理吴磊，以《基于ANSA与Clarity 3D Solver的整车电磁仿真》为题，系统介绍了当前车辆EMC/EMI仿真面临的挑战及其创新解决方案。

随着汽车智能化、网联化水平的持续提升，整车电磁环境日趋复杂。从驾驶舱的影音娱乐、手势控制，到 L2/L3 级自动驾驶的雷达图像处理、碰撞预警，再到 5G、Wi-Fi 等多元连接技术，以及电驱动系统、底盘电子控制等核心部件，使得车身电磁环境愈加错综复杂，EMC/EMI 合规成为汽车研发的关键诉求，相关标准遵循 ISO11451 及 GB/T 33012 规范。吴磊指出，新一代车辆的电子设备数量显著增加，电子设备之间的干扰及抗干扰问题日益凸显。同时，面对缩短开发周期的挑战，需要仿真工具来指导设计，在设计早期识别风险，消除隐患，或者在测试中采用仿真与实测相结合的方式处理电磁兼容性问题。

然而，传统仿真方法在几何处理、计算资源与精度控制方面存在瓶颈，整车级EMC/EMI仿真面临四大挑战：

首先是脏几何问题。电磁仿真输入通常来自车身几何模型，但因应用领域不同，几何模型常存在公差、穿透等缺陷，导致网格生成失败。

其次是大尺寸问题。整车结构尺寸约为5×2×2米，含天线时可达8×3×3米。以1GHz频率（波长约0.33米）为例，整车电尺寸巨大，对计算资源要求极高，易因内存不足导致仿真失败。

此外，复杂细节处理也构成挑战。大尺寸结构包含丰富内部细节，网格划分需兼顾整体与局部，平衡精度与效率。

最后是散射问题，需考虑物体间相互影响以准确计算场分布。

与电子行业相比，汽车仿真流程虽同样分为前处理、求解和后处理，但通常采用多工具组合，且分工不同：建模团队负责前处理，仿真团队负责电磁求解。这种分工加剧了仿真难度，常导致三大可用性问题：几何修复与仿真工具间多次迭代耗时过长；计算资源不足导致失败；为简化模型而牺牲精度，使结果不可靠。

在此背景下，Cadence公司推出的Clarity™ 3D Solver作为新一代电磁仿真平台，展现出显著优势。该平台基于真实的3D有限元法求解麦克斯韦方程，具备弹性计算架构与自动分区能力，支持近乎无限的扩展性与分布式并行计算，能够在保持高精度的同时，实现近线性加速，显著提升仿真效率。

吴磊通过仿真流程演示，介绍了Clarity™ 3D Solver通过软硬件协同创新实现的三大突破：

一是高效几何预处理。ANSA提供自动化几何清理、穿透修复、搭接处理等功能，将繁琐的CAD模型优化流程标准化，大幅降低时间成本，输出高质量中面模型，专为整车EMC/EMI仿真定制。

二是超强求解器性能。 Clarity 3D Solver基于真3D有限元法求解麦克斯韦方程，具备弹性计算架构与自动分区能力，支持分布式并行计算，实现近乎线性的扩展性。在保持测试设备级精度（误差<0.02）的同时，仿真速度提升10倍，可轻松处理千万级网格的整车模型。

三是双界面灵活适配。Clarity 3D Layout提供2D界面，适配PCB与封装等层状结构；Clarity 3D Workbench则为3D界面，支持任意三维结构创建与编辑。两者共享同一求解内核，兼顾专业性与灵活性。

在仿真流程方面，ANSA作为前处理工具，负责中面模型的生成、几何清理与网格划分，并输出“.aem”文件供Clarity调用。Clarity则在此基础上完成边界条件设定、材料赋值、参数设置、网格优化与求解计算，其内置的Mesh Issue Locator功能可有效定位网格错误，提升仿真成功率。通过ANSA与Clarity的深度融合，工程师能够在统一平台中完成从模型准备到结果可视化的全流程操作，大幅缩短设计周期，提升工程效率。

最后，吴磊在总结中强调，Clarity 3D Solver在性能、容量与精度方面实现了“前所未有的突破”，结合ANSA强大的前处理能力，为整车级EMC/EMI仿真提供了可靠、高效且易于使用的完整解决方案，为汽车行业应对智能化带来的电磁挑战提供了有力支撑。未来，Cadence 将持续深耕电磁仿真技术，助力汽车企业提升研发效率与产品合规性，推动智能网联汽车产业高质量发展。