Юрий Завалин рассказал о проблемах САПР и создании искусственного интеллекта

- Юрий Викторович, расскажите о своей секции. Давно ли Вы являетесь модератором?

- Секция № 6 «Методы и алгоритмы САПР СБИС» основана с самого первого года создания конференции и исторически является одной из самых старых секций. Модератором является член-корреспондент РАН, доктор технических наук Русаков Сергей Григорьевич, я являюсь со-модератором секции. Основное направление работы секции – это поддержание тех методов и алгоритмов САПР, которые необходимы дополнительно к существующим мировым продуктам, и которые используются сейчас всеми предприятиями. Есть некоторые вопросы САПР, которые связаны с проектированием специфических, особостойких изделий, проектирование супернадеждных схем, с большой степенью сбоеотказоустойчивостью.

Хочу отметить, что и на пленарных докладах, и в секции рассматриваются 2 типа докладов. Одни доклады только научные, которые описывают успехи развития соответствующих моделей, алгоритмов, IP-блоков и библиотек, которые обеспечивают изделие специальной техники; другие – это выступления мировых лидеров САПР – они более концептуальные, рассказывают о перспективах развития, о тренде направления, в какую сторону идет САПР, что будет дальше, что будет в новых технологиях, какие виды анализа требуются для работы с новыми технологиями и с новыми видами приборов.  

- Так это обновление существующих используемых программ?

- Нет, это концептуальное обновление: что будет через 5 лет? Например, переход с 28 нм к технологии 10 нм. Это новые технологические принципы, это принципиально новые трехмерные приборы, это новые модели. Соответственно, при работе с ними возникают некоторые дополнительные опции, которых ранее не было. 

- Юрий Викторович, что отчетливо отложилось в памяти с прошлых конференций? Какие интересные и полезные доклады были сделаны в прошлые годы? Есть какой-то практический результат?

- Один из самых интересных докладов прошлого года – доклад доктора технических наук, профессора, члена-корреспондента НАН Республики Армения, Почетного профессора МИЭТ Вазгена Меликяна. Там достаточно популярное, но емкое описание FinFET– нового типа транзисторов по технологии 16 нм и ниже. Вокруг этого прибора до сих пор ходят споры, хотя изделия уже изготавливаются и они реально работают. Описание его поведения, его модели именно с точки зрения интеграции в САПР – очень интересный доклад. Очень хорошие доклады были у доктора технических наук, профессора, заведующего кафедрой факультета электроники и телекоммуникаций Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» Петросянца Константина Орестовича. Это традиционно учет моделей по внешним воздействующим факторам. Был еще ряд практических докладов – например, создание IP-блоков (сотрудники АО «НИИМА «Прогресс»), о создании специализированной, радиационно-стойкой библиотеки ввода-вывода, созданной на технологии кремний на изоляторе на зарубежной фабрике и др.    

- Какие сложности возникают при определении актуальной темы секции и подбором докладчиков?

- Основная сложность в том, что практически во всех вузах сильно сокращены программы обучения по разработке САПР. Очень интересен тот факт, что огромное количество российских инженеров работают на зарубежные компании в области развития САПР. Стоит отметить, что незаслуженно забыт в России только САПР СБИС, другие САПР – машиностроительный, разработки аппаратуры, имитационный до сих пор в России активно развивается и находится на высоком уровне! Что касается микроэлектронного САПР, к сожалению, сокращается количество школ, сокращается  количество учебных часов. Поэтому специалистов очень мало. В основном, разработчики САПР, которые работают на иностранные компании, вышли из хорошей математической школы (МГУ, МФТИ и др.). Это ребята с математическим складом мышления и высоким уровнем программирования. А дальше их уже доучивают на реализацию определенных алгоритмов.

- Президент России В.В. Путин поставил задачу разработать отечественную ЭКБ, а это значит, необходим и российский САПР?

- Задача эта стоит, но пока работа находится в организационной стадии, есть соответствующее указание, собирается коллектив, и определяется первоочередность задач по разработке российского САПР. От намеченных шагов будет зависеть, какие виды анализа и синтеза необходимы будут в первую очередь. По времени эта программа рассчитана лет на 5 минимум, не меньше.

- Юрий Викторович, вернемся к Форуму «Микроэлектроника». Сколько планируется докладчиков в Вашей секции в этом году? Сколько уже поступило заявок? Какой региональный охват?

- Мы планируем около 15 докладчиков, включая стендовые и заочные доклады. К сожалению, из школ САПР, которые изначально были в советское время, практически ничего не осталось. Была сильная московская школа, сильная была киевская школа САПР. Все команды собирались из сильных математиков. Соответственно, где развита была математическая школа, там можно было говорить о возникновении САПР. Сейчас этой проблемой занимаются в Москве, и есть неплохая команда в Санкт-Петербурге, которую пока не удается заслушать на нашей конференции.

- Что превалирует в Вашей секции: наука или техника? Предприятия или НИИ?

- Поровну. Учебные заведения и НИИ  больше дают методологические и научные доклады – непосредственно сами алгоритмы, описание методов расчета, методы анализа и т.д. А предприятия и разработчики САПР рассказывают о практическом применении. Это очень важно, так как САПР, как любой инструмент, нужно уметь использовать.  

- Компания Самсунг заявила о пробном выпуске изделий по технологии 5 нм. АО «НИИМА «Прогресс» запустило массовый выпуск чипов по технологии 55 нм, что является серьезным прорывом для России. Что дальше? Внедрение новых техпроцессов замедлится или остановится?

- Это неправильный критерий оценки. Линейного масштаба давно уже нет. Переход от 40 нм к 28 нм совсем не сопоставим с переходом от 90 нм к 65 нм. Качественно меняется подход. Новые технологии обязательно будут развиваться до разумного предела.

Например, если брать количество всех проектов в мире, реализуемых в настоящее время, то 90% этих проектов можно выполнить на технологии до 65 нм. А 10 % выполняется только на технологии более передовой, ниже 65 нм. А если посмотреть на финансовую часть и доход фабрик, то получается 50/50. Таким образом, 10% суперсовременных разработок дают 50% дохода!  Все  это связано с тем, что сложность изделий, которая идет на малых технологиях, настолько высока и настолько дорого их проектирование, включая САПР, что рисковать при выпуске продукта на этих технологиях могут себе позволить только очень успешные и богатые компании. И они подразумевают, естественно, огромный массовый выпуск. Это интернет вещей, умный город, умный дом и многое другое. Новые технологии приведут к значительному прорыву в разработке и создании искусственного интеллекта. То есть технологические возможности (скорость передачи информации, скорость обработки информации, объемы хранений данных) на технологии ниже 10 нм станут таковы, что можно будет говорить о  реальном построении нейроморфных структур, на базе которых можно реально решать какие-то задачи. Например, Стив Бергс, из компании IMEC(Бельгия) на своей презентации в России, в 2017 году, рассказал о первом образце-чипе, который умеет писать музыку. И это всего лишь технология 16 нм! У всех нейроморфных структур в связи с новыми технологическими возможностями большое будущее. Это прогнозировалось еще в 50-х годах прошлого века и все сетовали, что технологически это реализовать невозможно. Природа придумала сам нейрон таким образом, что реализовать его возможности другим способом в том же самом объеме  и с той же самой энергетикой не получалось. Сейчас мы стоим на пороге и можно к этому приблизиться. В будущем искусственный интеллект будет автономен, сможет обучаться и принимать самостоятельно решения в определенных ситуациях.

- Какие еще актуальные вопросы обсуждаются и поднимаются в мировом сообществе и в рамках Вашей секции на Форуме «Микроэлектроника 2017»?

- Основное – это посмотреть, где мы (Россия), и увидеть общий тренд, куда надо смотреть и в какую сторону нужно развиваться.

- Если число докладчиков превысит фактически отведенное время, как будете поступать?

- Механизм Оргкомитетом отработан. Он стандартный. Мы расставляем приоритеты, выбираем по значимости, а остальным предлагаем стендовые и заочные варианты участия. САПР – из всех секций, к сожалению, самая проблемная секция, так как долгое время была в забвении, хотя без САПР ничего невозможно разработать.

- Что посоветуете тем, кто еще не подал заявку и сомневается?

- Не сомневаться и побыстрее определиться с участием. Еще можно посетить Форум слушателем, чтобы определиться с докладом на следующий год.

- Что ожидаете от докладчиков и докладов? Можно ли говорить о каких-то открытиях и прорывах в российской микроэлектронике и разработке САПР?

- Прежде всего ожидаем хорошую дискуссию вокруг докладов. Это у нас традиционно, так как основное время в нашей секции уходит не на сам доклад, а на обсуждение. Это очень интересно, иногда даже приходится  прерывать жаркие дискуссии, так как нужно выдерживать регламент. По присланным тезисам мы видим динамику, видим развитие. Более того, есть изделия, которые уже спроектированы с учетом наших обсуждений и предложений. Также ожидаем свежие доклады по работе с новыми приборами, особенности моделирования, синтеза при малых размерах транзисторов, при работе с трехмерными компонентами. Ждем работы по моделированию различного рода структур. Мы заботимся, чтобы секция была живая, доклады были интересными, а не формальными!

- Спасибо!

© ПрофКонференции, 2017
© Издание 12NEWS (ИП Маринин А.Л.), 2017