模擬連續信號導致 SPICE 單次仿真耗時極久。 器件尺寸、偏置構成超高維設計空間,人工無法完整遍歷等存在諸多問題。
下面分4個部分介紹報告大廠如何利用AI工具,高效低成本輔助設計高復雜度模擬電路設計以及目前還不能解決好的地方?

一、神經網絡代理模型,替代慢速 SPICE 仿真


核心思路:
搭建參數→性能 (P2M) 代理網絡,輸入器件寬長、偏置電壓等參數,直接輸出增益、帶寬、功耗、SFDR 指標,跳過完整 SPICE 仿真。
對比多項式、SVM、高斯過程,神經網絡兼具高精度、可梯度搜索、多場景復用三大優勢;
基礎全連接 FC-NN、自研CCI-NN(電路連接專用神經網絡):貼合電路分層級聯結構,大幅減少訓練樣本需求;

圖卷積 GNN:將晶體管、無源器件映射為圖節點,導線為邊,適配電路拓撲特征,插值 / 外推預測精度遠高于普通神經網絡;

遷移學習 TL:復用成熟電路模型,適配后版圖寄生、硅實測數據、新工藝,降低重新訓練成本。
二、AMPSE 全自動參數優化引擎 核心自研架構
全稱 Analog Mixed-signal Parameter Search Engine,完整人機協同自動化調參流程:
流程分層:人工完成電路拆分、測試平臺、MLG 模塊連接圖搭建;AI 自動完成數據集、模型訓練、全局搜索、SPICE 精細驗證、輸出網表 / GDS;

核心創新MLG 模塊連接圖:解決多級子電路之間阻抗、負載匹配問題,實現多模塊聯合優化;
內置兩種搜索算法:梯度下降(快速收斂,易陷入局部最優)、強化學習 RL(全局尋優,訓練樣本量大);
落地案例 SAR ADC:含 26 個設計參數,7 分鐘生成 500 套可行方案,累計產出 8000 + 網表,覆蓋 4bit~11bit、120~740MS/s 全規格。
三、強化學習 RL 電路優化

AutoCkt:RL 智能體直接調整運放晶體管尺寸,以 SPICE 仿真為反饋環境迭代調參;
GCN-RL:圖卷積提取電路拓撲特征,RL 同時優化拓撲與器件尺寸,支持跨工藝、跨電路知識遷移,適配兩級 / 三級運放。
四、LLM 大語言模型生成網表、模擬版圖
2026 年大模型生態成熟,搭建自然語言到 EDA 自動化鏈路:

Analog Coder:輸入文字需求共源放大器、電流鏡,自動輸出 Python-PySpice 代碼與標準 SPICE 網表,并多層校驗電路浮空節點、偏置缺陷;

LayoutCopilot 多智能體框架、GLayout:自然語言描述版圖需求(差分對、對稱電流鏡、縮小面積),生成布局布線腳本,直接輸出 GDS 版圖文件;
迭代校驗閉環:LLM 生成后自動檢查節點、直流工作點、交流性能,報錯后重新生成修正代碼。
1. 晶體管尺寸全自動優化

SAR ADC、兩級 / 三級運放、VCO、ΔΣ DAC、VTC 濾波器全部支持全自動參數尋優;
12nm FinFET VCO 基于硅實測數據優化,器件尺寸預測值與流片真值高度匹配;
自動篩選多維度帕累托最優設計,工程師按需挑選功耗、速度、面積最優網表。
2. 仿真算力大幅削減,批量掃描效率質變
ΔΣ DAC 批量仿真場景,CEPA 識別不合格波形提前終止,減少 90% 以上無效完整瞬態仿真。
3. 自然語言一鍵生成電路網表與版圖
輸入標準化電路描述,可輸出差分對、鎖存器、運放、電流鏡完整網表與可制造版圖;復雜拓撲存在浮空節點、偏置缺失問題,需自動校驗閉環修正。
4. 跨工藝、跨電路知識遷移
從原理圖模型→后版圖模型→硅實測模型逐級遷移,12nm 流片 VCO 實測功耗預測誤差僅 3.9%。
5. 完整從規格到硅片閉環驗證
AMPSE + 自動版圖工具完成 12nm VCO 全套設計、流片,硅片實測數據回灌訓練,持續縮小 AI 預測偏差。
6. 開源工具可復用
AMPSE 框架開源,配套訓練數據集、測試激勵,中小企業無需從零搭建 AI 設計流程。
感興趣的歡迎加入星球獲取完整報告學習,海量專業報告持續更新,掃碼加入讓芯科技圈成為您身邊的半導體專家庫!

免責聲明:內容基于網絡公開報告,僅供學習交流。版權歸原機構所有,侵權請聯系刪除。
半導體基礎從入門到精通寶典-寶藏級(滿滿干貨 建議收藏)