– Tekoäly tuli piirisuunnitteluun juuri oikeaan aikaan, sanoo Siemens EDA Tessent-ryhmän markkinoinista vastaava Lee Harrison. Piirien monimutkaisuus kasvaa jatkuvasti, mutta suunnittelijoiden tuottavuus ei ole pysynyt kehityksen mukana. Nyt tekoäly tarjoaa uuden keinon ratkaista ongelmaa, jonka kanssa ala on kamppaillut vuosikymmeniä.
Puolijohdeteollisuus on yrittänyt parantaa suunnittelun tuottavuutta lähes koko historiansa ajan. Avuksi on kehitetty yhä korkeamman tason suunnittelukieliä, kuten SystemC, tehokkaampia simulointi- ja emulointimenetelmiä sekä automatisoituja suunnittelutyökaluja. Silti piirien kasvava monimutkaisuus on jatkuvasti syönyt saavutettuja hyötyjä.
Viimeisen parin vuoden aikana tilanne on muuttunut. Generatiivinen tekoäly ja erityisesti tekoälyagentit ovat tuoneet suunnitteluun kokonaan uusia mahdollisuuksia. Harrisonin mukaan tekoälyn todellinen hyöty ei kuitenkaan synny siitä, että suunnittelija käyttää sitä erillisenä apurina. Tekoälyn on oltava sisäänrakennettu itse suunnitteluprosessiin.
Siemens puhuu AI-natiivista EDA-suunnittelusta. Yhtiön esittämät lupaukset ovat poikkeuksellisen kovia. Tekoälyllä tavoitellaan jopa tuhatkertaista nopeutusta yksittäisissä tehtävissä ja 10–50-kertaista parannusta suunnittelun tuottavuuteen.
Tekoälylle on myös huutava tarve. Harrisonin mukaan kolme kymmenestä piirisuunnitteluprojektista epäonnistuu, koska virheet löydetään liian myöhään. Suunnittelijoiden ajasta huomattava osa kuluu edelleen suunnitelmien tarkistamiseen ja verifiointiin. Esimerkiksi RTL-koodin verifiointi vie lähes puolet suunnittelijoiden työajasta.
Siemensin vastaus ongelmaan on Fuse, jonka yhtiö esitteli DAC-konferenssissa vuonna 2025. Aluksi kyse oli tekoälypohjaisesta keskustelukäyttöliittymästä, jolla suunnittelutyökaluja voitiin ohjata luonnollisella kielellä. Maaliskuussa 2026 Fuse kehittyi agenttipohjaiseksi järjestelmäksi, joka pystyy suunnittelemaan, koordinoimaan ja suorittamaan useista vaiheista koostuvia työprosesseja.
Nyt Siemens on yhdistänyt eri EDA-työkalujensa tekoälyagentit Fuseen. MCP-rajapinnan kautta järjestelmään voidaan liittää myös ulkopuolisia tekoälytyökaluja. Esimerkiksi Anthropicin Clauden kautta voidaan käynnistää Siemensin Questa-verifiointityökalun tehtäviä ja käsitellä niiden tuloksia.
Tämä on olennainen muutos. Tekoäly ei enää pelkästään neuvo suunnittelijaa tai kirjoita koodia, vaan voi suorittaa kokonaisia suunnittelun työvaiheita ja siirtää tuloksia työkalusta toiseen.
Harrison kuitenkin muistuttaa, ettei tekoäly ole mikään hopealuoti, joka ratkaisisi kaikki piirisuunnittelun ongelmat. Sen tärkein tehtävä on auttaa pitämään suunnittelutyö tuottavana, vaikka suunniteltavat piirit muuttuvat jatkuvasti monimutkaisemmiksi.
Tekoäly tuo mukanaan myös uusia ongelmia. Harrison kertoi Siemensin jo nähneen suunnitteluprojekteja, joissa tekoäly on itse aiheuttanut virheitä. Siksi tekoälyn tuottamien ratkaisujen validointi on aivan keskeisessä asemassa. Suunnittelun nopeutumisesta ei ole hyötyä, jos virheet päätyvät valmiille piille asti.
Tähän liittyy myös Siemensin seuraava kehitysaskel eli itseään verifioivat tekoälyagentit. Niiden tehtävänä on tarkistaa oman työnsä tulokset ja varmistaa, ettei pitkissä automatisoiduissa suunnitteluprosesseissa synny huomaamatta virheitä.
Harrisonin mukaan seuraava merkittävä askel on myös EDA-suunnitteluun erikoistuneiden tekoälymallien kehittäminen. Yleisten kielimallien sijaan suunnittelutyökalut voivat hyödyntää omiin tehtäviinsä koulutettuja malleja, jotka ymmärtävät paremmin piirisuunnittelun erityisvaatimuksia.
Lee Harrison piti keynote-esityksen Siemens EDA Forum -tapahtumassa eilen Tampereella.
