Dù được ca ngợi là công nghệ đột phá, AI vẫn còn loay hoay trong việc chứng minh tác động thực tế ở nhiều ngành công nghiệp. Tuy nhiên, thiết kế chip – cụ thể là mảng phần mềm tự động hóa thiết kế điện tử (EDA) – lại là một ngoại lệ rõ rệt. Chỉ trong vài năm ngắn ngủi, các tính năng tăng cường bởi AI đã trở thành thành phần không thể thiếu trong các công cụ EDA hàng đầu từ Cadence và Synopsys, và giờ đây, dấu ấn của AI trong quy trình thiết kế silicon đã trở nên không thể chối bỏ.
Ngay từ khi được triển khai, các kỹ sư chip đã nhanh chóng nhận ra AI có thể xử lý hàng loạt công đoạn phức tạp nhưng mang tính "chân tay" trong quy trình thiết kế – từ việc bố trí layout các khối IP cho đến tối ưu kết nối giữa chúng. Những phần việc tẻ nhạt, tốn thời gian, vốn làm nghẽn tiến độ dự án, giờ đây có thể được đơn giản hóa, tự động hóa hoặc rút ngắn đáng kể nhờ vào các thuật toán học máy thông minh. Kết quả là, các nhà thiết kế giờ đây có thể dành nhiều thời gian hơn cho những khía cạnh sáng tạo và chiến lược của việc phát triển vi mạch.
Không chỉ tăng hiệu suất làm việc, các công cụ EDA tích hợp AI còn mang đến những cải thiện rõ rệt về hiệu năng và điện năng tiêu thụ của con chip. Theo Cadence, nhờ vào AI, hiệu suất của một số khối chức năng trong chip có thể tăng tới 60%, trong khi mức tiêu thụ điện năng có thể giảm đến 38%. Thậm chí, trong một số trường hợp, thời gian hoàn thành thiết kế có thể rút ngắn tới 10 lần – tương đương tiết kiệm cả tháng làm việc cho một team kỹ sư.
Từ một công cụ hỗ trợ, AI đang dần trở thành yếu tố cốt lõi giúp tăng năng suất, giảm thời gian phát triển, đồng thời mở rộng khả năng tiếp cận thiết kế chip đến cả những kỹ sư trẻ hoặc thiếu kinh nghiệm. Trong bối cảnh nhu cầu thiết kế silicon tùy chỉnh đang tăng mạnh từ các công ty điện toán đám mây như Google, Microsoft, Amazon cho đến các hãng thiết bị như Apple và Samsung, việc có thêm công cụ AI đủ mạnh là yếu tố then chốt giúp ngành bán dẫn giữ đà tăng trưởng. Nhất là khi lực lượng kỹ sư chip trên toàn cầu vẫn còn tương đối hạn chế.
Trên thực tế, các số liệu công khai từ Synopsys và Cadence cho thấy một cột mốc quan trọng đã được thiết lập: hơn 50% thiết kế chip tiên tiến (ở tiến trình 28nm trở xuống) hiện đã có sự tham gia của AI trong quá trình thiết kế. Chỉ bốn năm trước, con số này là bằng 0. Việc vượt qua ngưỡng 50% cho thấy AI trong thiết kế chip không còn là một thử nghiệm, mà đã trở thành chuẩn mực mới. Và nhìn về phía trước, gần như chắc chắn tỷ lệ này sẽ tiếp tục tăng.
Tầm ảnh hưởng của AI càng trở nên rõ ràng hơn khi ngành công nghiệp bán dẫn bước vào kỷ nguyên tiến trình dưới 5nm, nơi số lượng bóng bán dẫn trên một chip đạt đến mức hàng chục tỷ. Khối lượng tính toán, số phép biến hóa trong kết nối, và yêu cầu kiểm tra ngày càng tăng khiến các công cụ thiết kế truyền thống trở nên quá tải. Trong bối cảnh đó, AI không chỉ là lựa chọn tối ưu – nó đang trở thành điều bắt buộc để đáp ứng độ phức tạp ngày càng cao của thế hệ chip tương lai.
Không ngạc nhiên khi những tên tuổi lớn như Nvidia, AMD, Qualcomm, MediaTek, Samsung Semiconductor, Marvell và Broadcom đều bày tỏ sự hứng khởi với việc tích hợp AI vào chuỗi công cụ thiết kế của họ. Không chỉ để thiết kế chip AI tốt hơn, mà còn để thiết kế bằng chính sức mạnh của AI – tạo ra một chu trình phát triển mới, hiệu quả hơn và nhanh hơn bao giờ hết.
Dù tốc độ ứng dụng AI trong một số ngành vẫn còn chậm hơn kỳ vọng, ngành thiết kế chip lại đang chứng minh rằng khi được áp dụng đúng chỗ, AI không chỉ hữu ích – mà còn tạo ra khác biệt mang tính bước ngoặt. Chúng ta đang bước vào một thời kỳ mới, nơi những con chip được thiết kế bằng AI có thể chính là nền tảng cho chính các hệ thống AI mạnh mẽ trong tương lai.