Selbstverifizierende KI für EDA

Siemens und Nvidia bringen KI-Agenten ins Chipdesign

Siemens erweitert seinen Fuse EDA AI Agent um Technologien von Nvidia. Die KI-Agenten sollen Aufgaben im Halbleiter- und Leiterplattendesign autonom bearbeiten und ihre Ergebnisse fortlaufend mit etablierten EDA-Werkzeugen überprüfen.

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Makroaufnahme gestapelter Mikrochips auf einer Halbleiter-Fertigungslinie in heller Produktionsumgebung.
Macro Shot of Computer Processor Production Line at Advanced Semiconductor Foundry in Bright Environment. Microchip Factory.

Siemens und Nvidia bauen ihre Zusammenarbeit im Bereich Electronic Design Automation aus. Im Mittelpunkt stehen selbstverifizierende agentische KI-Workflows für die Entwicklung von Halbleitern und Leiterplatten. Die Agenten sollen komplexe Engineering-Aufgaben planen, verschiedene EDA-Werkzeuge aufrufen und die erzeugten Ergebnisse direkt mit deterministischen Design- und Verifikations-Engines abgleichen.

Grundlage ist der Fuse EDA AI Agent von Siemens. Dieser wird mit KI-Infrastruktur, beschleunigtem Computing und offenen Nemotron-Modellen von Nvidia kombiniert. Ziel ist es, insbesondere bei lang laufenden Entwicklungsaufgaben die Zuverlässigkeit der Werkzeugaufrufe, die Ergebnisqualität und die Token-Effizienz zu verbessern. Gleichzeitig sollen Entwicklungs- und Verifikationsprozesse schneller zum Abschluss kommen.

Ein zentraler Punkt des Ansatzes ist die kontinuierliche technische Überprüfung. KI-Agenten können Entscheidungen und Designänderungen damit direkt gegen physikalische EDA-Modelle und etablierte Verifikationswerkzeuge testen. Dies soll das Risiko verringern, dass ein Agent zwar plausibel klingende, technisch jedoch unbrauchbare Ergebnisse erzeugt.

Sichere Laufzeit für autonome EDA-Agenten

Für die Entwicklung der Agentenumgebungen kommt unter anderem die Nvidia NeMo Gym Open Library zum Einsatz. Mit Nvidia OpenShell sollen Unternehmen die Agenten zudem in abgesicherten Laufzeitumgebungen betreiben können. Dazu gehören Zugriffskontrollen, Sicherheitsmechanismen und Audit-Trails.

Die Nvidia-Modelle der Nemotron-Familie sollen die Agenten bei komplexen technischen Abwägungen unterstützen. Beschleunigte Computing-Plattformen und CUDA-X-Bibliotheken übernehmen rechenintensive KI- und EDA-Aufgaben. Nach Angaben der Unternehmen lassen sich dadurch bestimmte Ergebnisse in Sign-off-Qualität innerhalb von Stunden statt Tagen erzeugen.

Der Fuse EDA AI Agent ist außerdem in Siemens Intelligence Center X integriert. Die Plattform dient der Erstellung und Orchestrierung industrieller KI-Agenten und soll künftig auch Prozesse über Design, Fertigung und Lieferkette hinweg koordinieren.

Von der Synthese bis zum Leiterplattenlayout

Siemens will die Agenten über große Teile seines EDA-Portfolios einsetzen. Genannt werden unter anderem Catapult für die High-Level-Synthese, Questa One und Veloce für die Verifikation, Solido für kundenspezifische ICs, Aprisa für die physische Implementierung sowie Calibre für die Sign-off-Verifikation. Hinzu kommen Tessent, Innovator3D IC und die Leiterplattenentwicklungsumgebung Xpedition.

Auch die Solido Characterization Suite erhält agentische Funktionen. Die Agenten sollen die Charakterisierung von Standardzellen, Speichern und kundenspezifischen IP-Bibliotheken automatisieren und dabei unter anderem Liberty-Dateien generieren und prüfen. Siemens gibt an, dass sich die Durchlaufzeit der Charakterisierung damit um mehr als den Faktor zehn reduzieren lasse. Die Tokenkosten sollen je nach Anwendungsfall um das Fünf- bis Zehnfache sinken.

Der neue Solido Layout Analyzer verknüpft Layoutinformationen mit dem elektrischen Verhalten eines Designs. Über natürlichsprachliche Anweisungen können Entwickler Analyseergebnisse abrufen, mögliche Korrekturen ermitteln und Berichte erstellen. STMicroelectronics plant nach eigenen Angaben, die Funktionen im Bereich nichtflüchtiger Speicher zu testen.

KI soll Verifikationsaufwand senken

Ein weiteres Einsatzfeld ist die digitale Verifikation. Siemens verweist darauf, dass diese bis zu 70 Prozent des Entwicklungsaufwands beanspruchen könne. Das bereits vorgestellte Questa One Agentic Toolkit wird deshalb um das Nvidia-Modell Nemotron 3 Ultra ergänzt. Agenten sollen damit technische Abwägungen bewerten, Testszenarien bearbeiten und Entwürfe fortlaufend gegen Referenz-Testumgebungen validieren.

Die erweiterten Funktionen sollen mit kommenden Versionen des KI-nativen EDA-Portfolios von Siemens verfügbar werden. Einen konkreten Einführungstermin nennt das Unternehmen bislang nicht.