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芯片工程师展示了一个高度专业化的行业如何使用 NVIDIA NeMo 来定制大语言模型，以获得竞争优势。

10 月 31 日，NVIDIA 发布的一篇研究论文描述了生成式 AI 如何助力芯片设计，后者是当今最复杂的工程工作之一。

这项工作展示了高度专业化领域的公司如何利用内部数据训练大语言模型，从而开发提高生产力的 AI 助手。

像半导体设计这样如此具有挑战性的工作并不多见。在显微镜下，NVIDIA H100 Tensor Core GPU（上图）这样最先进的芯片看起来就像一个精心规划的大都市，由数百亿个晶体管组成，把它们连接起来的线比人的头发丝还细 1 万倍。

多个工程团队进行协作，需要长达两年的时间才能构建出这样一个数字化超级大都市。

一些小组定义芯片的整体架构，一些小组负责各种超小型电路的设计与布局，还有一些小组负责测试工作。每项工作都需要采取专门的方法、软件程序和计算机语言。

大语言模型广阔的前景

该论文的主要作者、NVIDIA 研究总监 Mark Ren 表示：“我相信，随着时间的推移，大语言模型将全面助力所有流程。”

在同日举行的国际计算机辅助设计会议上，NVIDIA 首席科学家 Bill Dally 发表主题演讲并公布了这篇论文。这个年度盛会每年都会吸引数百名电子设计自动化（EDA）领域的工程师参加。

此次会议在旧金山举行。Dally 在会上表示：“这标志着在将大语言模型用于复杂的半导体设计方面迈出了重要一步。这项工作表明，即使高度专业化的领域也可以利用内部数据来训练极具价值的生成式 AI 模型。”

ChipNeMo 浮出水面

这篇论文详细介绍了 NVIDIA 工程师如何创建名为 ChipNeMo 的定制大语言模型，供内部使用。该模型使用公司内部数据进行训练并生成和优化软件，以更好地协助人类设计师。

Ren 在 EDA 领域从业超过 20 多年，他表示，从长远来看，工程师们希望生成式 AI 能够用于芯片设计的各个阶段，从而大幅提升整体生产力。

在针对可能的使用场景对 NVIDIA 工程师进行调研之后，研究团队一开始选择了三个场景：聊天机器人、代码生成器和分析工具。

初始用例

维护已知 bug 的更新描述需要耗费大量时间，而上述分析工具中的后者能够实现此类任务的自动化，并已得到广泛的采用。

一个聊天机器人原型可以回答有关 GPU 架构和设计的问题，并且已经帮助许多工程师在早期测试中快速找到技术文档。

代码生成器将帮助设计者编写芯片设计软件。

一个正在开发中的代码生成器（如上图所演示）已经用两种芯片设计师专用语言创建了大约 10-20 行软件的片段。它将与现有工具集成，为工程师们提供一个方便的助手来进行设计。

使用 NVIDIA NeMo 定制 AI 模型

这篇论文主要关注该团队收集设计数据并使用这些数据创建专门的生成式 AI 模型，这个过程可以移植到任何行业。

作为起点，该团队选择了一个基础模型，并使用 NVIDIA NeMo 对其进行了定制。作为 NVIDIA AI Enterprise 软件平台的一部分，NVIDIA NeMo 是一个用于构建、定制和部署生成式 AI 模型的框架。定的 NeMo 模型具有 430 亿个参数，这衡量了它对模式的理解力。它使用超过一万亿个文本和软件中的 token、单词和符号进行了训练。

ChipNeMo 提供了一个技术团队如何用自己的数据改进预训练模型的示例。

然后，该团队在两轮训练中完善了该模型。第一轮使用了相当于大约 240 亿个 token 的内部设计数据，第二轮使用了约 13 万个对话和设计示例。

这项工作是半导体行业进行生成式 AI 概念研究和印证的几个例子之一， 这一趋势刚刚开始在实验室兴起。

分享经验

Ren 的团队学到的一个最重要的经验就是定制大语言模型的重要性。

在芯片设计任务中，只有 130 亿个参数的定制 ChipNeMo 模型的性能达到或超过了更大的通用大语言模型（例如包含 700 亿个参数的 LLaMA2）。在某些使用场景中，ChipNeMo 模型甚至好很多。

他补充道，在这一过程中，用户需要谨慎地确定他们收集什么数据以及如何清理数据以用于训练。

最后，Ren 建议用户及时了解可以加快和简化工作的最新工具。

NVIDIA Research 在全球各地拥有数百名科学家和工程师，专注于 AI、计算机图形学、计算机视觉、自动驾驶汽车、机器人学等领域。近期的其它半导体项目包括使用 AI 设计更小、更快的电路，以及优化大型模块的布局。

希望构建自己的定制大语言模型的企业现在可以从使用 GitHub 和 NVIDIA NGC 目录中的 NeMo 框架开始。

关于 NVIDIA

自 1993 年成立以来，NVIDIA (NASDAQ: NVDA) 一直是加速计算领域的先驱。NVIDIA 1999 年发明的 GPU 驱动了 PC 游戏市场的增长，并重新定义了现代计算机图形，开启了现代 AI 时代，正在推动跨市场的工业数字化。NVIDIA 现在是一家全栈计算公司，其数据中心规模的解决方案     正在重塑整个行业。更多信息，请访问https://nvidianews.nvidia.com/。

2023年11月1日，致力于亚太地区市场的国际领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下世平推出基于恩智浦（NXP）S32K144、纳芯微（NOVOSENSE）NSL21912以及隆达电子（Lextar）PC35R14的汽车尾灯方案。

图示1-大联大世平基于NXP和NOVOSENSE以及Lextar产品的汽车尾灯方案的展示板图

在汽车数字化变革的大趋势下，汽车尾灯作为照明和信号指示的重要装置也向着更加智能化、多功能化和个性化的方向发展。目前，一些知名汽车厂商正在通过数字化尾灯设计来实现灯光亮度和颜色的自动调节，以提高行车安全性。针对这种趋势，大联大世平基于NXP S32K144、纳芯微NSL21912以及Lextar PC35R14推出汽车尾灯方案，可帮助汽车制造商快速完成贯穿式尾灯设计，增加出行体验。

图示2-大联大世平基于NXP和NOVOSENSE以及Lextar产品的汽车尾灯方案的场景应用图

本方案由主控板、驱动板和灯板三部分组成。其中，主控板基于NXP旗下的S32K144 MCU设计。S32K144 Arm^® Cortex^®-M4F内核推出的32位汽车级通用MCU。该产品具有DSP指令集和单精度浮点数处理单元（FPU），最高频率可运行到112MHz，并集成了2MB Flash和256KB SRAM，适用于汽车ASIL B/D车身、区域控制应用。

方案的驱动板以纳芯微NSL21912 LED驱动器为核心，并搭载纳芯微NCA1042 CAN收发器以及杰华特JWQ5103降压稳压器。其中，NSL21912是一款12通道、20V高边LED驱动器，符合汽车级Grade1等级，环境温度可达125℃，适用于汽车外饰尾灯、外置大灯和杂项外部照明等应用。

灯板使用106颗灯珠设计，其均采用Lextar旗下的PC35R14，配合信号控制可以实现多种灯光效果。除此之外，主控板、驱动板和灯板之间采用Molex连接器进行连接，可快速传输控制信号。

图示3-大联大世平基于NXP和NOVOSENSE以及Lextar产品的汽车尾灯方案的方块图

受益于消费者对汽车外观和安全性能的不断追求，以及汽车制造商对新技术的不断探索，数字化尾灯设计将会成为汽车行业的一个重要的增长点。对此，大联大世平将携手各大合作伙伴助力厂商快速创新、提高市场竞争力。

核心技术优势：

支持CAN & UART通信；

支持PWM灯光调节；

支持36路光源独立控制；

支持故障诊断（LED短路/开路检测，可编程低电源检测）；

支持贯穿式汽车尾灯灯效（对向流水、堆叠）。

方案规格：

每路均支持12位独立PWM调光；

高电流精度（5mA ~ 100mA）；

可编程PWM频率（200Hz~16kHz）。

如有任何疑问，请登陆【大大通】进行提问，超过七百位技术专家在线实时为您解答。欢迎关注大联大官方微博（@大联大）及大联大微信平台：（公众账号中搜索“大联大”或微信号wpg_holdings加关注）。

关于大联大控股：

大联大控股是全球领先、亚太区最大的半导体元器件分销商*，总部位于台北(TSE:3702)，旗下拥有世平、品佳、诠鼎及友尚，员工人数约5,000人，代理产品供货商超250家，全球78个分销据点，2022年营业额达259.7亿美金。大联大开创产业控股平台，专注于国际化营运规模与在地化弹性，长期深耕亚太市场，以「产业首选．通路标杆」为愿景，全面推行「团队、诚信、专业、效能」之核心价值观，连续22年蝉联「优秀国际品牌分销商奖」肯定。面临新制造趋势，大联大致力转型成数据驱动(Data-Driven)企业，建置在线数字化平台─「大大网」，并倡导智能物流服务(LaaS, Logistics as a Service)模式，协助客户共同面对智能制造的挑战。大联大从善念出发、以科技建立信任，期望与产业「拉邦结派」共建大竞合之生态系，并以「专注客户、科技赋能、协同生态、共创时代」十六字心法，积极推动数字化转型。(*市场排名依Gartner 2023年03月公布数据)

服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体（STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码：STM）将于11月2日在台北文创举办首届ST Taiwan Tech Day。该活动旨在为客户和合作伙伴提供创新和成功所需之产品和解决方案的相关资讯。

本次活动以“科技始之于你”为主题，针对四大趋势：智慧出行、电源与能源、物联网与连接，以及感知世界等方向规划多场演讲，并展示多达40个精心策划的解决方案。与会者将有机会亲身体验并了解意法半导体的创新技术如何为打造一个更安全、更环保、更互连的世界作出贡献。此外，本次活动也是一个让客户探索在现今快速发展市场中如何保持领先地位的绝佳机会。

创新亮点

智慧出行

区域网关：区域网关（Zonal Gateway）是汽车中央电脑与传统信号型ECU之间的桥梁。意法半导体的各种车用级产品均支持此项技术，通过数据分发服务（Data Distribution Service，DDS）协议和无线固件更新（Firmware Over-The-Air，FOTA）打造服务导向的架构（Service-Oriented Architecture，SOA）。区域网关为现代化的汽车系统提供了解决方案，使不同元件之间可以无缝通讯，并达到高效、安全的更新。

第三代碳化硅模块：意法半导体利用其第三代碳化硅（SiC）模块提供了广泛的解决方案，协助开发人员提升功率效率并缩减汽车逆变器的尺寸和重量。牵引逆变器是电动汽车的关键元件，因为其将电池的能量转换为可以驱动传动系统中马达的动力。这些转换器必须处理高功率和高电流，提供故障安全操作，并应对电磁相容性（EMC）的挑战。除了SiC模块，意法半导体的解决方案还包括符合AEC-Q101标准的IGBT、硅和SiC MOSFET以及二极管、符合AEC-Q100标准的电隔离IGBT和MOSFET闸极驱动器，还有SPC5 32位元车用微控制器。这些产品组合成一个可扩展、具高成本效益和高效能的电动汽车牵引逆变器解决方案。

电源与能源

数字电源：意法半导体的数字电源解决方案是一套全面的参考设计，使设计人员能够为各种应用打造出高效、多功能的电源。活动将展出两个功能强大的解决方案：采用意法半导体ACEPACK模块的25kW DAB DC/DC转换器，这是一款高效、可靠的电源转换器，是工业和汽车应用的理想之选。而另一个采用STM32G4微控制器的30kW第三代SiC MOSFET三相交错LLC解决方案，则适用于超高压电动汽车充电器，这是一款专为电动汽车提供之超快速充电的尖端电源。有了这些解决方案，设计人员就能打造出高效、可靠并符合特定需求的定制电源系统。

精密位置控制：意法半导体是马达控制和伺服驱动器领域的先进技术供应商，提供功率元件技术、运算处理、隔离元件、工业安全、工业自动化生态系统、连接和预测性维护。利用意法半导体先进马达控制技术，可以精确控制，将动作移至特定位置。该展示是由两个小型无刷直流马达所组成，可以固定两个相位不同的形状。精确的马达控制算法可让两个图形随时旋转并互相移动，在旋转时将两个图形的相对位置偏移90度。这种独特的位置使形状之间可以耦合，旋转速度可确保相位不会过度偏移，在与其他形状同时协调的谐波动作中展示了精确的位置控制。

物联网与连接

边缘人工智能洗衣机解决方案：该解决方案利用人工智能（AI），通过精确测量洗衣机内衣物的重量，达到无与伦比的效能和用水量。相较于传统算法，意法半导体的NanoEdge AI Studio生成AI模型利用分析和学习信号的特色，显著提升测量精度。借由优化耗能和水耗量，提供更精确的测量，这项技术有望将洗衣机产业提升到一个新的水平。

利用IO-Link系统的高效生产线：IO-Link自动化产品系列展示了意法半导体在智慧工厂中的整体解决方案，其采用了IO-Link技术管理数字输入/输出、感测器和电磁气阀驱动器。此方案结合意法半导体自动化技术创新中心的数字IO板、感测器和致动器。IO-Link 产品简化了工厂自动化系统的安装、设置、维护和维修，亦提升了系统的灵活性，以便于生产不同的产品。IO-Link 诊断功能可使工厂的运营更智慧、更可靠。

感知世界

3D感测解决方案：针对机器视觉应用，意法半导体还将展示3D立体视觉相机解决方案的先进影像功能。钰立微（eYs3D）的立体相机参考设计采用了意法半导体的高性能近红外VD56G3全域快门影像感测器，确保高品质的深度感测和点云图构建。此外，采用先进背照式堆叠晶片技术制程的VD55H1间接飞行时间（iToF）感测器裸片，具备低杂讯、低功耗之优势，不仅能打造出小型的3D相机，还能够产出高分辨率的深度图。全分辨率下的典型测距距离可达5公尺，而搭配结构照明下的测距距离更可超过5公尺。该展示突显意法半导体为机器视觉应用提供尖端技术的承诺。

适用于个人电子产品的ISPU：ISPU（智能感测器处理单元）是意法半导体LSM6DSO16IS MEMS模块中嵌入的一个新类别。它是一个超低功耗、高性能的可编程设计内核心，能够即时执行信号处理和人工智能算法。ISPU提供C语言程式设计，并透过韧体库和协力厂商工具/IDE 提供强大的生态系统，使其成为任何个人电子产品的最先进功能。

除了精彩的演说和丰富的应用展示之外，逾20场深度的技术演讲将让与会者近距离了解正在塑造世界的前沿科技，内容涵盖智慧交通、电源与能源，以及物联网与连接。

欲了解更多精彩演示和活动的相关资讯，请造访ST Taiwan Tech Day活动主页。

关于意法半导体

意法半导体拥有5万名半导体技术的创造者和创新者，掌握半导体供应链和先进的制造设备。作为一家半导体垂直整合制造商(IDM)，意法半导体与二十多万家客户、数千名合作伙伴一起研发产品和解决方案，共同构建生态系统，帮助他们更好地应对各种挑战和新机遇，满足世界对可持续发展的更高需求。意法半导体的技术让人们的出行更智能，电源和能源管理更高效，物联网和互联技术应用更广泛。意法半导体承诺将于2027年实现碳中和(适用于范围1和2，部分适用于范围3)。详情请浏览意法半导体公司网站：www.st.com

全球领先的新思科技IP解决方案和AI驱动型EDA全面解决方案与“Arm全面设计”相结合，大幅加速复杂SoC设计的上市时间

摘要：

• 新思科技加入“Arm全面设计”（Arm Total Design）生态系统并提供IP和芯片设计服务，通过Synopsys.ai全栈式AI驱动型EDA全面解决方案和硬件辅助验证产品组合降低定制SoC的进入门槛并缩短上市时间。

• 基于全球IP使用协议，新思科技将为Arm提供用于流片前互操作性测试和性能分析的IP组合，搭载对接所有Arm处理器和子系统的片上演示系统，从而降低设计风险。

• Arm支持中心提供用于高性能Arm内核的新思科技Fusion 快速入门设计实现套件，助力低至2纳米的芯片设计实现业界领先的功耗、性能和面积。

新思科技（Synopsys, Inc.，纳斯达克股票代码：SNPS）近日宣布，携手Arm扩大合作，为Arm Neoverse™ V2平台和Arm Neoverse计算子系统（CSS）等全新Arm^®技术提供优化的IP和EDA解决方案。新思科技已加入“Arm全面设计”（Arm Total Design）生态系统，将充分利用其全球领先的技术和专业知识、Synopsys.ai™全栈式AI驱动型EDA全面解决方案，以及新思科技接口、安全和芯片生命周期管理IP，助力共同客户加快基于Arm CSS解决方案的开发。基于双方三十多年的紧密合作关系，新思科技与Arm进一步扩大合作范围，帮助共同客户能够以更低的成本、更小的风险和更快的上市时间快速开发专用芯片。

Arm高级副总裁兼基础设施事业部总经理Mohamed Awad表示：“‘通过‘Arm全面设计’生态系统,  我们的目标是在Arm Neoverse CSS系统上实现快速创新，并把关键的生态系统专业技术应用于SoC开发的每个阶段。我们与新思科技在提供预集成和验证的IP及EDA工具方面的深度技术合作，将帮助我们的共同客户更好地利用专业计算应对业界最复杂的计算挑战。”

新思科技EDA事业部总经理Shankar Krishnamoorthy表示：“Synopsys.ai全栈式AI驱动型EDA全面解决方案、领先的IP解决方案、虚拟原型设计和硬件辅助验证都适用于Arm架构的系统，同时我们也加入了‘Arm全面设计’生态系统，这些都进一步加强了我们与Arm的合作，从而能够帮助共同客户应对严峻的设计挑战。我们与Arm开展了广泛的协同优化工作，不断推动先进节点、多裸晶系统设计新时代的性能和能效发展。”

无缝互操作性和降低设计风险

除了加入“Arm全面设计”生态系统之外，新思科技还与Arm续签了协议，以优化采用了Arm处理器和新思科技接口、安全和芯片生命周期管理IP的系统的互操作性、性能和系统带宽。这意味着在流片前和片上测试IP和处理器的互操作性可提供详细的性能分析，从而降低设计风险。同时，这一协议的续签也确保了所有Arm处理器和子系统能够与新思科技IP无缝协作。

客户采用Synopsys.ai全栈式AI驱动型EDA解决方案后，可以用过AI的力量显著提升从系统架构到设计和制造全过程的产能。此外，将这项技术应用于Arm Neoverse V2内核开发，共同客户也能够充分利用AI来处理设计空间探索、验证覆盖率和回归分析以及测试程序生成等重复性任务，从而加速芯片的开发。

新思科技Fusion快速入门设计实现套件（QIK）适用于Arm Neoverse V2、Arm Cortex^®、Arm Immortalis™和Arm Mali™处理器系列，包括提供实现脚本和参考指南，为客户的芯片开发提供一个经过优化的起点，助力他们加快上市速度并实现严苛的每瓦性能目标。QIK与新思科技Fusion Compiler和新思科技DSO.ai™工具相结合使用能够大幅提高工作效率，更快地获得更好的设计结果。

新思科技验证产品线为Arm Neoverse V2验证和软件开发提供了完整的工作流程。客户可以采用与Arm CMN互联性能模型集成的新思科技架构设计解决方案、与Arm Fast模型集成的虚拟原型设计、硬件辅助验证和验证IP，来更早地启动软件开发，加速软硬件调试，并将性能和功耗验证时间点左移。新思科技的综合解决方案为客户简化了Arm Neoverse V2平台的开发周期，从而将SoC和多晶芯片系统更快地推向市场。

关于新思科技

新思科技（Synopsys, Inc.，纳斯达克股票代码：SNPS）是众多创新型公司的Silicon to Software™（“芯片到软件”）合作伙伴，这些公司致力于开发我们日常所依赖的电子产品和软件应用。作为全球第15大软件公司，新思科技长期以来一直是电子设计自动化（EDA）和半导体IP领域的全球领导者，并且在软件安全和质量解决方案方面也发挥着越来越大的领导作用。无论您是先进半导体的片上系统（SoC）开发者，还是编写需要最高安全性和质量的应用程序的软件开发者，新思科技都能够提供您所需要的解决方案，帮助您推出创新性、高质量、安全的产品。如需了解更多信息，请访问http://www.synopsys.com/ai