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2025.11.26 19:59

AIが主導する現代半導体設計の自動化革命

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AIの時代におけるSF的な想像の中には、「ロボットがロボットを作る」という、生成能力を持つソフトウェアとハードウェアが本質的に自己複製するというビジョンがある。しかし、これは技術自体に向けられた自動化を見る上で、過度に単純化された見方であるようだ。実際、少なくとも半導体の製造は、過去半世紀にわたって徐々に自動化されてきた。

電子自動設計(EAD)の可能性は、IBMが1950年代に導入して以来存在していた。しかし、自動化システムのエンジニアリング能力の進歩によって大幅に強化され、LLM(大規模言語モデル)が登場するにつれて、ソフトウェアが重労働のほとんどを担えるようになった。

現在に至り、設計メカニズムの委譲は非常に深遠なものとなり、人間のチームはこの設計がどのように行われているのかを正確に理解していないことを認めている。ティム・ダントンによるこの記事では、新しいAI設計を「奇妙」と感じ、「人間は本当にそれらを理解できない—しかし、それらは我々が作成したものよりも優れたパフォーマンスを発揮する」と認めている。

「AIモデルは数時間のうちに、ディープラーニングを通じてより効率的なワイヤレスチップを作成した」とダントンは書いている。「しかし、それらの『ランダムな形状』の設計がどのように生み出されたのかは不明確だ」。

ビジネスプロセスの再調整?それともビジネスプロセスの変革?

設計がパイプラインを通過する方法についても、変化している。

E.E. Timesのこの記事を見てみよう。ライターのジョン・ファーガソンは、従来の「ウォーターフォール」設計プロセスから、AIが主導する21世紀のバズワード「デブオプス」に近いものへの移行について取り上げている。

これにより、ファーガソンが指摘するように、より幅広いスキルを持つチームが生まれ、「早期に出荷して頻繁に反復する」傾向が生まれる。

しかし、他にも多くの変化がある。その中でも特に、「知覚デジタルエンティティ」と呼べるようなシステム向けのハードウェアを設計するソフトウェア企業に関わる変化がある。

実際の作業

最近のインタビューからいくつかのハイライトを紹介しよう。メイフィールド社のナビン・チャダが、ケイデンス・デザイン・システムズのCEOであるアニルド・デブガンに、同社が市場をどう見ているか、そしてこの種の変化の文脈について質問した。デブガンはIBMでの経歴を持ち、これらの新しいシステムが半導体製造および設計プロセスの一部を引き継ぐ中で、EADのリーダーと見なされている。

二人は物事が急速に変化する「シリコン・ルネサンス」の到来について議論し、私が興味深いと思った料理的、あるいは代謝的な比喩を持ち出した。

「AIによって、データセンターであれ、エッジであれ、すべてが変わる。より多くのエンジニアが参入している」とチャダは言った。「こんな言葉があった。『ソフトウェアが世界を食い尽くした』と。確かにそうだったが、今度はハードウェアがそれを食い尽くすだろう」

「いや、私はこの『食い尽くす』という表現は好きではない」とデブガンは答えた。「我々は本質的にソフトウェア企業だ...明らかなのは、それがフルスタックだということだ。ハードウェアとソフトウェアの両方であり、どちらも重要だ」

組み込む

食べ物の比較をさらに発展させ、デブガンはフルスタック設計を説明するのに役立つ概念として「3層のケーキ」について詳しく語った。

「ケーキでは、ハードウェアが常に存在する底の層だが、それは非常に専門的だった」と彼は言った。「ハードウェアは長い間、主にx86、つまりインテルのようなものに牽引されていたが、今ではそのハードウェアにはより多くの豊かさがある...それがケーキの底の層であり、より多くの変革を経ることになる。中間層は、物理学や化学、生物学に基づく、物事の実際の動作という、私が『基本的真実』と呼ぶものだ。これは一部の人々が忘れていたものだ。一番上の層はよりデータ駆動型、つまりAIであり、それがエージェント型AIであれ、古いAIであれ、新しいAIであれだ」

お腹が空いてきたかな?

「なぜケーキと呼ぶのか?」とデブガンは修辞的に尋ねた。「スタックと呼んでもいい。ケーキと呼ぶ理由は、子供でない限り、ケーキを食べるときは3つの層を一緒に食べるからだ。だから、これら3つは互いに大きな相互作用がある:AI、基本的真実、そしてそれが動作するハードウェアだ」

ソフトウェア層についてさらに

議論が進むにつれ、デブガンはソフトウェアと生命科学の交差点について触れ、人間の解剖学だけでなく遺伝学などにもさらに踏み込んだ。彼は設計の要素を「コンピュータサイエンスと数学の組み合わせ」と特徴づけ、エンジニアがどのように働くかを次のように説明した:

「我々はチップとシステムを設計するためのソフトウェアを作るが、そのソフトウェアは基本的に数学的ソフトウェアだ」と彼は言った。

市場予測として、デブガンはインフラ層が商品化され、大手企業によって収益化されると示唆した。また、スタートアップが投資家や影響力のある企業を引き付けるための文脈についても語った:

「誰もが顧客第一と言う」と彼は言った。「もちろん、顧客第一であるべきだ。誰が顧客第一でありたくないだろうか?...それらの企業は誰とでも仕事ができる。良い製品がなければ、彼らはあなたと仕事をしないだろう...将来を牽引している特定の顧客がいて、今それらを見ることができる」

中間層 - そして現在の進歩を推進するもの

講演の終わり近くで、デブガンは自身のケーキに話を戻した。

「これら3つの層は重要だ」と彼は指摘した。「だから、その中の1つの層だけをやっていないように注意してほしい。なぜなら、ハードウェアは大きな影響を持ち、ハードウェアのイノベーションは物事を変える可能性がある。ロボティクスのように。ハードウェア、シリコンは異なるものになる...AIモデルも異なるものになる」

そして、上下のフロスティングの間にある層を忘れないでほしいと彼は言った。

「現在、人々が忘れている最も重要なことは、彼らが中間層を忘れていることだ」とデブガンは続け、この中央部分を「超重要」と呼んだ。「そこに粘着性がある...中間層を知らなければ、高い価値を提供することはほぼ不可能だ。それを知性と呼んでもいいし、データフィッティングと呼んでもいい - 数学者に話せばフィッティングと呼ぶだろうが、マーケティング担当者に話せば知性と呼ぶだろう - AIには多くの価値があるが、それは中間層と組み合わせる必要がある」

彼はいくつかの例を挙げた:

「ロボットや自動運転車にAIを許可しても、AIと一緒に多くの制御理論がある」と彼は言った。「だから、主なことは、もちろん、アプリケーションが何であれ、基本的なことをすることだ」

しかし、デブガンは最後に異なる比喩で締めくくり、最終的には垂直スタックの中間部分が再び一般的で、商品化され、移植可能になり、おそらく大手ベンダーによって提供されることを示唆した。

「それはV6(エンジン)を持つようなものだ」と彼は指摘した。「あるV6は他のV6よりも少し優れているかもしれないが、その垂直化が価値となるだろう」

これはすべて、現代の半導体設計とその製造方法を研究していない人の視点から見ると興味深い。また、デブガンが冒頭で、特に若いユーザーはデバイスの中にチップがあることさえ知らないと示唆したことも興味深いと思った。だから、私たちがこれらの小さなものを最小限の人間の入力で実際に作っていることを一般の人が知ることを期待するのは無理がある。人間がそれらを設計するのか?より高いレベルでのみだ。人間がそれらを製造するのか?実際には、そうではない。すべてのものにすぐにチップが入ることを考えると、このことを覚えておくといいだろう。

forbes.com 原文

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