​半导体行业能从游戏行业借鉴的5大经验

本文编译自SemiWiki)


半导体领域一直是科技创新的核心驱动力,小到智能手机,大到最新的人工智能突破性成果,皆由其提供技术支撑。然而,随着芯片复杂度不断提升,市场需求持续激增,固守传统的研发周期模式或正导致设计团队陷入停滞,进而拖累创新步伐。

与之形成鲜明对比的是,游戏行业已将快速迭代式研发与深度用户导向模式打磨得十分成熟。游戏开发者发布产品后,会广泛收集海量用户反馈,并迅速进行迭代优化。这样的节奏,对于模式相对僵化的半导体行业而言,往往是难以想象的。

对于半导体领域的设计团队、工程师及管理层而言,推动游戏行业高速发展的诸多运营方法,能为其带来极具价值的全新视角。以下便是半导体行业可从游戏行业借鉴的5条核心经验。


1、践行迭代创新,提升灵活应变能力

行业挑战:僵化的瀑布式研发周期

半导体企业深陷一套近乎程式化的僵化研发周期。产品路线图往往要提前数年规划,设计流程也遵循严格的瀑布式推进模式,从产品规格制定一路推进至芯片流片。这种模式虽能实现严苛的过程管控,从而规避高成本失误,但同时也可能抑制创新活力,致使企业难以灵活调整方向,去应对新的市场需求与技术难题。

借鉴经验:通过迭代与反馈强化灵活应变能力

游戏开发的过程充满动态变化,且时常伴随各种突发状况。游戏工作室常会先行发布游戏测试版,有时仅经过一个周末的测试,就可能对整个项目方向做出重大调整。这种灵活敏捷的模式,能助力开发者优化用户体验、修复程序漏洞,确保最终推出的产品能引发用户共鸣。

在半导体行业的应用方式

尽管芯片制造环节受物理条件的限制是客观事实,但产品量产前的设计阶段与验证阶段仍存在极大的灵活优化空间。半导体团队可通过以下方式树立更具迭代性的思维模式:

推行敏捷验证模式:无需等到整体设计全部完成,而是采用渐进式验证技术,对开发过程中生成的小型IP模块逐一开展测试与验证。这样既能尽早获取反馈,也能降低在研发后期才发现重大缺陷的风险。

善用早期原型产品:借助FPGA与硬件仿真平台,提前启动软件开发与系统级测试工作。这一举措能够构建高效的反馈闭环,如同游戏测试版收集反馈一般,在芯片流片前就为硬件设计提供关键参考依据。

采用螺旋式开发模式:摒弃线性推进的研发模式,转而构建循环递进的设计迭代体系。每一轮迭代都以前一轮成果为基础,并融入新收集的反馈与新增需求持续完善。

半导体企业若能摆脱耗时漫长的传统设计周期束缚,将能更积极地开展创新尝试,更敏锐地响应市场变化,最终实现创新能力的显著提升。


2、深入了解并重视终端用户体验

行业挑战:与终端用户脱节

半导体企业以技术研发为核心驱动力,却往往与产品的最终使用者严重脱节。这些企业往往一心聚焦于达成性能标准、提升晶体管密度以及实现特定功耗目标。虽说这些指标至关重要,但这也可能导致其与运用这些技术的软件开发人员及终端消费者渐行渐远。

借鉴经验:深入了解终端用户

游戏开发者对玩家体验极为执着。他们会投入大量时间开展游戏测试与用户调研,不仅致力于确保游戏性能表现出色,更力求让玩家获得恰到好处的游玩体验。游戏玩法机制、用户界面设计以及整体游玩乐趣,都是决定游戏成败的关键。倘若玩家觉得游戏体验毫无吸引力,开发者甚至会毅然舍弃耗时数月的研发成果。

在半导体行业的应用方式

芯片设计人员不应只盯着纯粹的性能数据,还需思考硬件设计方案会对终端应用产生怎样的影响。具体可从以下两方面着手:

优先适配实际应用场景:不能仅局限于理论性能测试,而应针对人工智能推理、高清游戏运行、复杂数据处理等特定实际应用场景,进行芯片的设计与优化。英伟达的成功便是这一理念的有力佐证,其GPU在游戏和人工智能两大领域均表现卓越,而这两个领域均有着极为特殊且严苛的高性能需求。

积极与软件开发人员联动:芯片厂商主动与基于自家硬件进行应用程序开发的软件开发者展开沟通协作,就能获取极具价值的关键信息,如哪些功能最为重要,以及该如何针对性优化芯片,以更好地适配开发者的开发需求。

若半导体企业能将关注焦点从理论层面的性能提升,转向为用户带来实实在在的使用价值,便能打造出实际应用体验更出色的产品,进而赢得更高的市场用户忠诚度。


3、推行实时优化机制

行业挑战:性能固定且预设化

传统芯片的性能参数均在设计阶段设定完毕。尽管芯片具备一定的功耗管理能力,但硬件本身无法依据不断变化的负载情况,实时调整自身核心功能。这就容易造成资源浪费问题:芯片可能出现功耗过高的无效消耗,或是在亟需输出峰值性能的关键节点难以达到最佳运行状态。

借鉴经验:采用类游戏引擎的实时适配模式

像Unity(Unity引擎)和Unreal(虚幻引擎)这类主流游戏引擎,并非仅做一次性参数设定。它们会持续动态调整渲染画质、物理运算以及资源加载等参数,以此维持游戏画面稳定流畅的帧率。这种设计最终实现了视觉效果与运行性能的绝佳平衡,有效保障了玩家的沉浸体验。

在半导体行业的应用方式

未来的芯片应借鉴游戏引擎的运作逻辑,具备根据负载情况进行智能动态适配的能力,具体可通过以下路径实现:

人工智能驱动的设计与功耗管理:当前半导体行业已开始探索在EDA技术中融入人工智能技术,用于优化芯片布局。下一步,可将这种智能算法直接集成到芯片中,借助片上人工智能预测后续负载变化,提前主动调整芯片的时钟频率、电压,甚至是处理单元的配置方案。

构建自适应架构:设计搭载更多灵活可重构组件的芯片。若处理器能依据应用场景的具体需求,在CPU、GPU与神经网络处理器之间动态分配资源,就能确保芯片始终以最优状态应对当前处理任务。

若能研发出可实时学习、动态适配的芯片,半导体行业将突破固定设计方案的性能与能效上限,实现更高维度的技术提升。


4、打破生态系统壁垒

行业挑战:架构与生态体系碎片化

架构体系的碎片化与多样性(如x86和ARM),再加上各企业专属的封闭生态,迫使软件开发人员不得不耗费大量时间与资源,针对每一款特定硬件平台单独优化代码。这种互操作性的缺失不仅严重阻碍创新进程,还让开发者深陷繁琐工作,体验极差。

借鉴经验:着力实现跨平台一致性

游戏行业已基本攻克跨平台开发的难题。以Unity引擎开发的游戏为例,无论是在价值3000美元的高端电脑上运行,还是适配已使用五年的老旧智能手机,都能呈现出体验与性能相对统一的效果。这一成果的实现,核心在于研发出了能在不同硬件设备上顺畅运行的开发工具与应用程序接口。

在半导体行业的应用方式

芯片厂商若树立“生态优先”的思维模式,将迎来巨大的发展机遇,具体可从以下两方面推进:

统一软件接口标准:行业内企业可携手打造更具通用性的应用程序接口与硬件抽象层,减轻软件开发人员的工作负担。最终目标是实现开发者编写一次代码,就能让其在各类硬件设备上高效运行。

积极采用开放标准:支持如RISC-V这类开放标准,是打破生态壁垒的有效途径。在指令集架构设计过程中秉持开放协作的理念,能吸引更多主体参与其中,进而推动技术的广泛应用与创新突破。

为不同芯片编写截然不同代码的时代理应成为过去。硬件的设计核心,应是实现各设备间无阻碍的互操作性。


5、打造社群生态,而非仅聚焦产品本身

行业挑战:封闭孤立的设计模式与B2B固有思维

众多半导体企业仍秉持传统的B2B经营思维,将客户单纯视为其他合作企业,而非由开发者与终端用户共同构成的社群群体。这种理念使得企业的设计流程处于封闭孤立的状态,既错失了获取宝贵用户反馈的机会,也难以开展协同创新。

借鉴经验:充分借助社群的强大力量

那些极具影响力的游戏企业,都将玩家社群视作自身最核心的财富。它们积极与普通玩家、游戏主播以及游戏模组创作者(即制作游戏模组的用户)展开互动,以此获取极具价值的反馈信息。这种互利共生的紧密关系,既能助力企业优化产品以贴合消费者需求,又能培养用户的忠诚度,同时还能形成极具传播力的营销效应。

在半导体行业的应用方式

半导体企业若用心培育真正的社群生态,将挖掘出巨大的价值,具体可通过以下方式推进:

开展开源协作:积极参与开源软硬件项目并主动贡献力量,是与开发者社群建立紧密联系的有效方式。这一举措不仅能积累行业口碑,还能加快技术创新进程,同时直接深入了解用户的核心需求。

推行游戏化学习与互动模式:行业可借鉴游戏领域的经验,助力培育新一代半导体领域工程师。

半导体企业若能从封闭的零部件供应商,转变为生态体系中积极活跃的参与者,不仅能与各方建立更稳固的合作关系,还能研发出更契合市场需求的优质产品。


结语

人工智能与游戏行业是推动半导体技术不断革新的两大核心力量。未来引领行业发展的企业,必然是那些融合了敏捷研发模式、实时仿真技术、人工智能驱动的自动化技术、可拓展性设计以及用户导向型设计理念的企业。而要实现这样的转型,离不开适配的技术工具作为支撑。


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