为工程师提供芯片设计与验证软件的新思科技（Synopsys），正在与OpenAI合作开发一款名为GPT-Synopsys的芯片设计AI模型。新思科技还在Investor Day上披露，已与Amazon Web Services（AWS）签署一项价值超过$10亿的多年期芯片设计授权协议。投资者反应迅速：新思科技股价在交易时段内上涨逾13%，跻身Nasdaq 100涨幅前列，有望创下数月来的最高收盘价。综合来看，这些消息表明，开发AI模型的公司与提供AI芯片设计工具的公司，正在成为彼此的客户。
芯片厂商为何离不开EDA软件
新思科技销售的是电子设计自动化（EDA）软件，即在芯片制造之前用于设计、测试和验证芯片的工具。每一款现代处理器都必须先在软件中完成检查：电路能否正确工作，结构是否可靠，以及如何应对发热。这项工作的规模还在不断扩大。过去几十年间，晶体管密度提升了约100万倍，从约20万个增至约2000亿个。
新思科技首席执行官萨辛·加齐（Sassine Ghazi）表示，超大规模云服务商（规模最大的云服务提供商）打造的定制芯片，离开新思科技的设计与验证软件就无法完成。他以谷歌自主设计的AI芯片张量处理单元（TPU）为例。验证范围不仅包括硅片本身，还涵盖芯片的物理结构和热特性。
曾有人担心，生成式AI能够自行编写代码后，许多软件产品将不再那么必要。但事实证明，专业的EDA软件难以替代，而这些协议似乎进一步巩固了这一地位。
▲ 设计阶段的芯片验证
GPT-Synopsys要做什么
对AI行业而言，最值得关注的消息是GPT-Synopsys。新思科技和OpenAI计划将具备推理能力的AI模型直接引入电子设计自动化，以及横跨多个学科的工程工作中。
加齐从三个方面阐述了这项合作：
- 前沿模型，即最先进的大型AI模型，具备很强的推理能力，但要真正帮助芯片工程师，还需要深厚的领域知识。
- OpenAI选择与新思科技合作，是因为新思科技在多个关键工程学科的数字设计软件领域处于领先地位。
- 反过来，由于每种算法栈的需求各不相同，前沿模型也需要定制芯片才能高效运行。
大型AI开发商越来越多地自主设计芯片，而不再只依赖英伟达、AMD等老牌芯片厂商。由AI模型协助设计芯片、再由这些芯片运行AI模型，这样的合作看起来是这一趋势的自然延伸。不过，目前的发布更多是在描述方向，而非成品。GPT-Synopsys将承担哪些设计环节、工程师将如何使用它，仍有待明确。
加齐还预计，如果OpenAI和Anthropic等生成式AI开发商上市，更雄厚的资产负债表将加快它们对芯片的投资。这是新思科技首席执行官的预测，而非已公布的计划。
AWS协议：授权费加特许权使用费
与AWS的协议涉及定制芯片的设计，即为特定用途打造、针对云基础设施和AI工作负载优化的芯片，目的是减少对通用处理器的依赖。
| 项目 | 详情 |
|---|---|
| 金额 | 超过$10亿 |
| 期限 | 多年期 |
| 用途 | 面向云基础设施和AI工作负载的定制芯片 |
| 收入模式 | 前期授权费，加上随产量增长持续收取的特许权使用费 |
最引人注目的是收入模式。新思科技先收取授权费，此后随着AWS在一代又一代芯片上扩大产量，持续获得特许权使用费。投资者之所以欢迎这一结构，似乎是因为它能带来长期稳定、可预期的收入。
通过设计应对内存短缺
AI芯片需求不断上升，引发了外界对高带宽内存（HBM，即堆叠在AI处理器旁的高速内存）供应以及电力限制可能制约增长的担忧。加齐认为，新思科技软件为芯片设计者提供了架构上的选择空间，从而缓解这一问题。
具体而言，超大规模云服务商可以在设计芯片互连时，使其能够灵活搭配美光、三星或SK海力士的内存。即使某家供应商无法交货，设计上也留有切换到另一家的余地。从一开始就内置这种灵活性，正是芯片设计者避免被单一来源锁定的方法。
Ansys与物理AI布局
新思科技还在整合Ansys。Ansys是一家工程仿真软件公司，新思科技正以$350亿将其收购。此前，一些投资者曾担心这笔交易带来的整合风险和沉重债务负担。
加齐认为，从汽车到航空航天，Ansys的仿真工具都是各行业模拟物理行为不可或缺的工具。工程师可以在任何东西投产之前，为从飞机、网球拍到先进汽车系统的各类产品制作数字原型。
他指出，物理AI，即机器人等在现实世界中行动的AI系统，离不开数字孪生，也就是物理对象在软件中的精细复制品。在硬件制造之前，数字孪生可以同时模拟结构力学、流体流动、电磁和热行为。通过将芯片设计工具与物理仿真相结合，新思科技希望提供一个同时覆盖芯片及其所在机器的软件生态系统。
谷歌TPU进入轨道
同一天，AI芯片还以另一种方式成为新闻。一枚SpaceX的Falcon 9火箭从加利福尼亚州范登堡太空军基地穿过浓重的海岸雾气升空，将一颗名为MVP、冰箱大小的测试卫星送入轨道。这颗卫星是谷歌与Planet Labs合作开展的长期研究项目Project Suncatcher的一部分，旨在测试数据中心能否在太空运行。卫星搭载了四颗谷歌TPU，用于测试与地面数据中心服务器相当的在轨算力。
要点与关注方向
这些发布可以归结为三项举措：
- OpenAI和新思科技正在开发GPT-Synopsys，将推理模型引入芯片设计工作。
- AWS签署了一项价值超过$10亿的多年期协议，将新思科技工具用于其定制芯片，特许权使用费随产量增长。
- 新思科技正在为其芯片设计工具加入Ansys的物理仿真能力，以瞄准物理AI。
如果关注AI基础设施，可以留意GPT-Synopsys实际将承担哪些设计环节、在多大程度上改变工程师日常工作的后续细节。如果从事芯片或硬件设计，可以考虑将设计验证和多物理场仿真提前，在昂贵的量产之前发现缺陷，并在架构中预留供应商选项，避免内存或制造瓶颈将你绑定在单一来源上。