🔧 工业智能体 · 架构重构

英伟达重构工程软件栈:AI 智能体接管芯片设计,多物理场仿真提速 20 倍

NVIDIA 宣布将重构后的 PhysicsNeMoCUDA-X 库整合进 Agent Toolkit,为工程智能体注入 AI 物理与加速计算能力。三星、新思科技、Cadence 等工业巨头已接入该工具栈,在计算光刻、热应力分析、EDA 验证等环节实测最高 20 倍性能跃升,标志着芯片设计正从人力密集型流程转向自主智能体驱动。

来源:公开报道 企业通稿 全文约 4 分钟读完
#NVIDIA #AI Agent #EDA #芯片设计 #CUDA-X
20× 计算光刻与多物理场仿真最高提速倍数
100亿 三星热应力分析覆盖的单元规模量级
4小时 Silvaco 完成 32 亿节点 3D 光学仿真耗时

⚡ 30 秒速览

  • 发生了什么:NVIDIA 将 PhysicsNeMo 架构重构为智能体友好型库,新增/更新 cuISS、cuDSS、cuEST 等 CUDA-X 库,统一纳入 Agent Toolkit。
  • 技术内核:智能体现在能直接调用 AI 物理技能、加速求解器和量子化学能力,不再局限于文本处理,而是深入物理仿真底层。
  • 模型底座:Nemotron 3 Ultra 在 Verilog 设计基准测试中拿下开放模型 RTL 编码第一,支持企业本地部署与专有数据后训练。
  • 工业落地:三星计算光刻提速 20 倍;Cadence 多物理场性能提升 20 倍;西门子库特征速度提升 10 倍且 Token 成本降至 1/10。
  • 底层联动:EDA 巨头的验证平台正同步针对 NVIDIA Vera CPU 优化,软硬栈全链路合流。

01工程领域的关键拐点

构建新一代芯片与系统的设计周期正变得极端复杂,团队必须在物理、仿真和性能分析之间打通任督二脉。为应对这种复杂性,一类全新的自主 AI 工程师应运而生——它们借助专业工具进行仿真并生成高保真数据,规模化推动芯片设计、验证、封装及系统工程发展。

NVIDIA 计算工程副总裁兼总经理 Timothy Costa 直言:

“工程领域已迎来关键拐点。如今 AI 能够熟练运用物理、仿真和设计工具。借助 NVIDIA Agent Toolkit,开发者可以构建出具备物理推理能力、能运行复杂仿真并生成高保真数据的智能体工程师。”

—— Timothy Costa,NVIDIA 计算工程副总裁兼总经理

这意味着工程智能体的定位发生了质变:从过去的「辅助检索与生成代码」,升级为能够独立掌控物理推理与复杂仿真求解的数字工程师。

02智能体装备了什么新武器?

此次更新的本质,是把过去需要工程师手动调用的高性能数值计算库,封装成了智能体可直接调用的工具与技能

🧠 AI 物理技能 PhysicsNeMo

帮助智能体针对复杂设计与仿真任务,训练和部署可定制的 AI 物理模型,将模型架构转化为工程工作流中可直接调用的工具。三星已用其在包含 100 亿个单元的区域中实现数值求解器级别的热应力分析精度。

🔢 迭代稀疏求解器 cuISS 全新

加速基于物理和工程仿真中的大型稀疏线性系统求解。凭借现代化可组合求解器与预处理技术,帮助开发者为智能体工程工作流构建可扩展的生产级仿真引擎。

📐 直接稀疏求解器 cuDSS

加速电子设计自动化(EDA)和科学仿真核心的复杂稀疏线性系统求解。为器件、电路和系统仿真提供高性能与数值鲁棒性,支持生产环境中的多 GPU 和多节点扩展。

⚛️ 量子化学仿真 cuEST

将高精度量子化学仿真引入器件相关尺度,使密度泛函理论(DFT)及后 DFT 方法大规模集成到生产工作流。三星、新思科技和 TSMC 正将其集成至 GPU 加速流程,使关键量子化学工作负载速度提升高达 50 倍

03谁来写代码?开放模型拿下 RTL 榜首

芯片设计高度依赖寄存器传输级(RTL)编码,要求极高的准确性与领域专业知识。NVIDIA 研究中心推出的硬件设计智能体 ACE-RTL,配合 Nemotron 3 Ultra 开放模型,在全面的 Verilog 设计问题基准测试中拔得头筹。

关键优势在于可控性与数据隐私:该模型支持在专有数据上进行后训练,并可在本地或企业内部部署。这意味着芯片厂商能将核心设计数据留在墙内,不再受限于公有云 API 调用。

开发者已可通过多种工业级途径上手:

Cadence Harness·新思科技自主验证智能体·西门子 Questa One·Hugging Face

04巨头实测:从架构到签核的端到端接管

🛡️ 三星:计算光刻与热应力双线突破 提速 20×

利用 NVIDIA cuLitho 和 CUDA-X 库,使计算光刻性能提升高达 20 倍;同时应用 PhysicsNeMo 进行芯片级热应力分析,在包含高达 100 亿个单元的区域中实现数值求解器级别的精度。

🏗️ Cadence:从探索到签核全流程覆盖 多物理场 20×

将 Nemotron、加速计算与 CUDA-X 库结合 AuraStack AI Super Agent 及 Millennium M2000 平台,自主驱动高级封装与 PCB 设计,实现高达 20 倍多物理场性能提升。其形式验证平台 Jasper 正针对 NVIDIA Vera CPU 优化。

⚙️ 新思科技:智能体工作流跨芯片与系统 量子化学 50×

结合 AgentEngineer 与 NVIDIA 全栈工具,借助 Ansys Icepak 自主执行复杂 GPU 散热优化仿真;其 VCS 高性能功能验证方案正针对 Vera CPU 优化。集成 cuEST 后,关键量子化学工作负载提速高达 50 倍

🔧 西门子:库特征提速,Token 成本骤降 成本降至 1/10

将 NeMo Gym、Nemotron 与 CUDA-X 库结合 Fuse EDA AI 智能体,覆盖从概念设计到签核全流程。在 Solido Characterization Suite 中,库特征速度提升 10 倍以上,同时 Token 成本降至原来的 1/10以下。

💡 Silvaco 与 Keysight:突破 CPU 仿真极限 32 亿节点

Silvaco 在 32 个 NVLink 互连的 NVIDIA GPU 上,不到 4 小时完成 32 亿网格节点的 3D 光子边缘耦合器仿真(已超 CPU 实际极限);Keysight 利用 cuDSS 将电磁仿真速度提升高达 10 倍

编辑视角

本篇报道的事实细节与性能数字主要源自企业通稿与单方披露,诸如「20 倍提速」「100 亿单元精度」等数据均由各厂商与 NVIDIA 联合发布,目前未见独立第三方的复现评测或对比基线说明。读者在引用具体倍数时,宜将其视为特定硬件配置与工作负载下的峰值潜力,而非普适性的线性提升。

此外,通稿中提及的 Cadence、新思科技、西门子等均为 NVIDIA 的深度商业合作伙伴,其站台背书具有利益一致性。报道未涉及该工具栈在实际产线中的良率影响、部署门槛及工程迁移成本。

当一家同时掌握算力底座、物理模型库与开放编码模型的公司,开始把工业软件栈重构为智能体可调用的技能,EDA 行业长达数十年的「人类操作工具」范式,正面临向「智能体调度工具」范式转移的系统性拐点。

现在就能用

NVIDIA Nemotron 3 Ultra 开放模型已上线开发者社区,企业可据此本地构建专有芯片设计智能体。

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