從底層的Vera CPU、CUDA-X加速庫(kù)到中層的AI物理模型再到頂層的智能體協(xié)同將整個(gè)工程流程重塑為一個(gè)高度自驅(qū)動(dòng)的“信任自主”閉環(huán)。過(guò)去十年半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)角逐主要體現(xiàn)在“制程工藝”上。隨著AI工廠的崛起芯片的設(shè)計(jì)目標(biāo)從單個(gè)組件變成了一個(gè)包含GPU、網(wǎng)絡(luò)、封裝、散熱、軟件的綜合平臺(tái)每一代都在成倍增加復(fù)雜度。為此未來(lái)的十年工程師面臨的將是“系統(tǒng)復(fù)雜度”的指數(shù)級(jí)轟炸僅依靠人類工程師加班加點(diǎn)、或者單點(diǎn)升級(jí)某個(gè)軟件工具已經(jīng)成為歷史。在這個(gè)大背景下英偉達(dá)NVIDIA正試圖通過(guò)一次全方位的“全棧革命”——從底層的Vera CPU、CUDA-X加速庫(kù)到中層的AI物理模型再到頂層的智能體協(xié)同將整個(gè)工程流程重塑為一個(gè)高度自驅(qū)動(dòng)的“信任自主”閉環(huán)。Vera專為AI工程時(shí)代設(shè)計(jì)的全新CPU我們知道所有智能決策都離不開(kāi)算力的底層支撐。在傳統(tǒng)的工程仿真與設(shè)計(jì)中CPU往往承擔(dān)著繁瑣的調(diào)度和計(jì)算任務(wù)。然而當(dāng)進(jìn)入AI代理時(shí)代GPU與CPU進(jìn)行密集的交互、仿真和驗(yàn)證這對(duì)CPU提出了前所未有的嚴(yán)苛要求不僅需要強(qiáng)大的多核并行能力更需要極高的單核性能、巨大的內(nèi)存帶寬以及極低的延遲。為此英偉達(dá)發(fā)布了專為AI工程時(shí)代設(shè)計(jì)的全新CPU——Vera。Vera并不僅僅是規(guī)格的堆砌它被英偉達(dá)定義為一款“大規(guī)模單核CPU”。搭載了定制的“Olympus”核心Vera能夠提供兩倍于上一代的單核性能。更令人驚嘆的是其互聯(lián)與內(nèi)存子系統(tǒng)通過(guò)可擴(kuò)展的一致性架構(gòu)Vera提供了高達(dá) 23.4 TB/s 的核心間帶寬是x86參考架構(gòu)的3倍同時(shí)其LPDDR5X內(nèi)存子系統(tǒng)提供了 1.2 TB/s 的內(nèi)存帶寬并且延遲降低了40%。這種超大帶寬極低延遲的組合徹底打通了GPU推理和CPU調(diào)度之間的數(shù)據(jù)高速公路。在EDA工作流的實(shí)際測(cè)試中在同等CPU核心數(shù)的對(duì)比下Vera在Synopsys BCS和Cadence Jasper等關(guān)鍵EDA仿真與驗(yàn)證負(fù)載中比業(yè)界頂尖的高頻AMD EPYC處理器性能高出 1.5倍。對(duì)于工程師而言這意味著原本需要數(shù)日的仿真驗(yàn)證將直接被壓縮至數(shù)小時(shí)甚至更短。硬件性能是發(fā)動(dòng)機(jī)那么算法庫(kù)就是傳動(dòng)系統(tǒng)。英偉達(dá)在其基石CUDA-X生態(tài)中宣布推出全新的代碼加速庫(kù)——cuLSS。在很多工程應(yīng)用中偏微分方程離散化后會(huì)形成龐大的稀疏線性系統(tǒng)而cuLSS正是為這種“迭代稀疏求解”而生的。它提供了GPU原生的迭代求解器和預(yù)條件構(gòu)建模塊支持從單GPU到多GPU節(jié)點(diǎn)的無(wú)縫擴(kuò)展。在早期性能測(cè)試中基于OpenFOAM的測(cè)試顯示cuLSS比領(lǐng)先的CPU基線實(shí)現(xiàn)了 12倍的性能提升。Physics NeMo為AI代理提供“動(dòng)手能力”的指令集眾所周知在AI落地到應(yīng)用工程的過(guò)程中僅靠通用的語(yǔ)言模型遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠因?yàn)楣こ填I(lǐng)域需要嚴(yán)格的物理定律約束。而英偉達(dá)Physics NeMo的進(jìn)化展現(xiàn)了其在AI物理領(lǐng)域的野心。Physics NeMo最初只是一個(gè)幫助專家構(gòu)建、訓(xùn)練和部署AI物理模型的框架。現(xiàn)在它被徹底重構(gòu)為一系列開(kāi)放、可組合的庫(kù)和“智能體技能”。它不再只是封裝好的工具而是變成了為AI代理提供“動(dòng)手能力”的指令集。Physics NeMo Mesh就是一個(gè)典型的技能模塊它賦予了AI代理處理幾何網(wǎng)格數(shù)據(jù)的能力這取代了傳統(tǒng)依靠人工編寫代碼或通用加速操作的方法。當(dāng)AI代理需要在工程仿真中模擬氣流、熱力學(xué)或材料應(yīng)力時(shí)它可以直接調(diào)用Physics NeMo的技能自主完成數(shù)據(jù)管道創(chuàng)建、訓(xùn)練配置甚至校驗(yàn)結(jié)果。除此之外底層通用推理能力則由NeMo Triton 3 Ultra模型提供。這不是一個(gè)通用模型而是一個(gè)專為“企業(yè)級(jí)智能體”構(gòu)建的開(kāi)放模型。在ChipStack RTL生成、調(diào)試等高精度芯片設(shè)計(jì)任務(wù)中NeMo Triton 3 Ultra展現(xiàn)了世界級(jí)的表現(xiàn)。在綜合的Verilog設(shè)計(jì)問(wèn)題基準(zhǔn)測(cè)試中它不僅通過(guò)率領(lǐng)先而且每次迭代消耗的平均Token更少。對(duì)于芯片設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)這意味著芯片代理可以在多次“協(xié)同生成-工具執(zhí)行-失敗分析-修正”的循環(huán)中跑得更快、更準(zhǔn)確。更關(guān)鍵的是其開(kāi)放性。NeMo Triton 3 Ultra的模型權(quán)重、數(shù)據(jù)技術(shù)、訓(xùn)練配方全部開(kāi)放允許西門子、新思科技等合作伙伴及客戶根據(jù)自己的特定工作流和專業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)IP去微調(diào)、定制而不是強(qiáng)迫每個(gè)任務(wù)都用一個(gè)通用的模型去猜。Agent Toolkit連接工程智能體擁有了強(qiáng)悍的硬件、極速的庫(kù)和聰明的模型還需要一根繩索將它們串聯(lián)起來(lái)。這根繩索就是NVIDIA Agent Toolkit。英偉達(dá)將Agent Toolkit描述為工程智能體的“連接組織”。它包含了一套用于推理、路由和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)能夠處理多步驟的復(fù)雜工作。舉個(gè)例子當(dāng)一個(gè)工程師輸入一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)時(shí)Agent Toolkit會(huì)激活推理模型將目標(biāo)分解為計(jì)劃并決定由哪一個(gè)專門的智能體如仿真智能體、物理智能體、后處理智能體來(lái)執(zhí)行下一步。如果某個(gè)設(shè)計(jì)在物理檢查或設(shè)計(jì)規(guī)則中失敗了整個(gè)系統(tǒng)能夠自己修訂計(jì)劃、重新運(yùn)行工具或者將問(wèn)題升級(jí)給人類工程師。值得一提的是這種代理協(xié)同是在可信的環(huán)境下運(yùn)行的。為了確保工程師對(duì)自己的流程擁有絕對(duì)的控制權(quán)整個(gè)工作流建立在OpenUSD用于結(jié)構(gòu)化幾何與結(jié)果傳遞和Open Shell安全執(zhí)行環(huán)境之上。智能體對(duì)工具、數(shù)據(jù)和計(jì)算資源的訪問(wèn)都被安全環(huán)境和企業(yè)策略所約束。這就是英偉達(dá)提出的“信任自治”的核心僅靠推理模型無(wú)法得到可靠的工程結(jié)果必須將推理、加速計(jì)算、AI物理、受控執(zhí)行和確定性驗(yàn)證融為一體才能產(chǎn)生可信的自主性。在這場(chǎng)“工程代理”的浪潮中英偉達(dá)不是一個(gè)人在戰(zhàn)斗而是一個(gè)開(kāi)放平臺(tái)的搭建者。從臺(tái)積電、應(yīng)用材料到西門子、Cadence、新思科技合作伙伴們將英偉達(dá)的底層軟硬件轉(zhuǎn)化為工程師手中解決實(shí)際問(wèn)題的利器Cadence 將 NVIDIA Nemotron、加速計(jì)算和 CUDA-X 庫(kù)與最新推出的 Cadence AuraStack AI Super Agent 及 Cadence Millennium M2000 平臺(tái)相結(jié)合自主驅(qū)動(dòng)從探索到簽核 (signoff) 的高級(jí)封裝與印制電路板 (PCB) 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高達(dá) 20 倍的多物理場(chǎng)性能提升。這進(jìn)一步完善了 Cadence 的硅片設(shè)計(jì)超級(jí)智能體產(chǎn)品組合實(shí)現(xiàn)從架構(gòu)到制造簽核的芯片設(shè)計(jì)工作流端到端覆蓋。西門子正將 NVIDIA NeMo Gym、Nemotron 開(kāi)放模型和 CUDA-X 庫(kù)與西門子 Fuse EDA AI 智能體結(jié)合使用以編排跨半導(dǎo)體、3D-IC、PCB 及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的多工具與多智能體工作流覆蓋從概念設(shè)計(jì)到簽核的全流程。在西門子 Solido Characterization Suite 中這些智能體 AI 工作流使庫(kù)特征速度提升 10 倍以上同時(shí)將 Token 成本降低至原來(lái)的 1/10 以上。新思科技利用 NVIDIA Agent Toolkit、NVIDIA NIM?、Nemotron 開(kāi)放模型、NVIDIA NeMo? Gym 庫(kù)及 NVIDIA NemoClaw? 藍(lán)圖結(jié)合 Synopsys AgentEngineer構(gòu)建跨芯片與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全、加速智能體工作流。借助 Ansys Icepak新思科技的智能體工作流可自主執(zhí)行復(fù)雜 GPU 散熱設(shè)計(jì)優(yōu)化的仿真設(shè)置及前后處理。同時(shí)新思科技正開(kāi)發(fā) NVIDIA cuISS 的用例以加速仿真工作負(fù)載。寫在最后打造“可信自治”的工程未來(lái)當(dāng)前人類正處于半導(dǎo)體和工業(yè)制造前所未有的復(fù)雜變革期。通過(guò)全面整合底層物理計(jì)算硬件Vera CPU、核心加速庫(kù)CUDA-X、cuLSS、重構(gòu)的AI物理模型Physics NeMo、強(qiáng)大的推理大腦NeMo Triton 3 Ultra以及中樞神經(jīng)Agent Toolkit英偉達(dá)不僅構(gòu)建了一個(gè)完整的軟件與硬件閉環(huán)更向上搭建了一個(gè)開(kāi)放、透明、可信的工程代理生態(tài)。正如英偉達(dá)內(nèi)部已經(jīng)開(kāi)始將這套體系全面應(yīng)用于下一代芯片和自身AI工廠的設(shè)計(jì)之中這一全棧技術(shù)路徑向外界傳遞了一個(gè)清晰的信號(hào)真正的創(chuàng)新不在于孤立的參數(shù)競(jìng)賽而在于如何用完整的系統(tǒng)思維去解決工程復(fù)雜性帶來(lái)的深層挑戰(zhàn)。