数智化与双碳化的交集，芯片行业机遇与挑战的并集

数智化和双碳化是人类社会和经济发展的两大重要趋势，数智化可以理解为“数字化+智能化”，双碳化即“碳中和+碳达峰”。前者为全社会的经济转型升级提供动力，后者则是为了应对全球气候变化，推动人类社会实现绿色低碳的可持续发展。

数智化需要终端设备的算力不断提升，双碳化提倡各行各业能耗持续降低，这两个落脚点恰巧与半导体领域的摩尔定律在一定程度上不谋而合。
所以，在新思科技全球副总裁王小楠看来，日趋火热的芯片行业，正是数智化和双碳化这两大重要趋势的交集所在，而这两大趋势所蕴藏的机遇和挑战并存。

始于数据，兴于智能，至于双碳

数字化是数智化的先导部分，这部分升级早于数十年前就在各行各业逐步展开。而智能化的兴起则相对较晚，它是基于数字化完成之后所产生的数据，通过对数据的高效利用并结合人工智能、云计算等新兴技术，进而转化成生产效率和规模的提升，这便是数智化的内核。
千行百业的数智化都在如火如荼的进行中，但由于行业性质各异，数智化的进度也各不相同。王小楠表示，目前包括工业和服务业在内的第二、三产业的数智化进度要明显领先于其他行业，而农业、能源等传统产业，由于生产环节冗长且复杂等原因，数智化带来的挑战将更加复杂。

数据显示，2021年，我国数字经济规模达45.5万亿元，占GDP比重达到39.8%，数字经济在国民经济中的地位更加稳固、支撑作用更加明显。但另一方面，数字经济在工业、服务业中的渗透率分别是22%和43%，在农业中的渗透率仅为10%。数字经济在农业领域的渗透率还比较低，也意味着很大的提升空间。放眼未来，各行各业数字经济渗透率的进一步增长将继续提高全社会的生产效率，并带来颠覆性的改变。

谈及双碳化的内核，王小楠指出，其目的并非简单的降低能耗，而是需要各行业所使用的能源更清洁、对环境更友好，同时增加整个社会运转和发展的效益，即在同样多的能耗下做更多的事情。

另外，从能源角度来看，除了在生产端和运输端提高效率以外，最核心的是如何更聪明地使用能源，这就不得不提到能源产业全面数字化的重要性。在新思科技看来，一旦储能技术得到突破，芯片技术就有可能应用于能源网络，助力能源行业发展出自身的“摩尔定律”。近年来，新思科技致力于将芯片设计领域多年来积累的能耗管理、数字建模能力复制到能源领域，此举不仅为能源行业的结构变革提供加速度，更会给双碳目标的达成带来巨大助推力。

数智化与双碳化这两大趋势实际上存在很强的关联性。例如，许多传统行业在进行数智化转型升级的过程中，需要加入大量的传感器以采集数据，而伴随海量数据的诞生，全球用于处理这些数据的数据中心规模也越来越庞大。显然，数智化升级会增加整个系统本身的成本和功耗，短期来看与双碳化是“背道而驰”。
据统计，目前全球数据中心的用电量已经约占总量的3%。国际能源署预计，到2025年，全球数据中心耗电量将占全球总用电量的20%。根据《中国“新基建”发展研究报告》，中国数据中心的耗电量已连续8年以超过12%的速度增长。

对此，王小楠解释称，数智化转型虽然需要能源和资金的支持，但传统产业完成转型之后所带来的生产效率和经济效益提升将远超数智化的前期投资。简言之，长期来看，数智化是顺应了双碳化所倡导的绿色发展趋势。

在数智化和低碳化这两大趋势交错向前的大环境下，处于交集位置的芯片业者正迎来重大历史机遇和空前的技术挑战。

数据Moore带来机遇

SysMoore应对挑战

提及数智化，人们或许最先联想到的会是AI、机器人等行业，而双碳化则主要与能源、工业、汽车等行业相关。大多数人也许很难理解包括新思科技在内的芯片业者是如何参与其中的。

实际上，芯片不仅是数智化转型的基础，也是参与实现双碳化的重要角色之一。

“数智化所需要的数据采集、数据处理以及数据传输都离不开芯片，”王小楠告诉集微网，“同时，芯片公司可以看作一个大规模的数据中心，每天有成千上万个‘CPU’在运转，芯片产品从头开发到实现量产所需要的能耗是惊人的。所以，帮助芯片公司快速高效地开发芯片产品，不仅能助力下游的数智化升级，本质上也符合双碳化趋势。”

作为半导体行业最底层技术的探索者和引领者，新思科技长期致力于帮助IC设计公司开发出性能更优、功耗更低的产品，同时不断钻研如何提升芯片设计过程本身的工作效率。王小楠认为，数智化和双碳化给包括新思科技在内的所有半导体公司都带来了机遇和挑战。

关于机遇，此前新思科技全球资深副总裁、新思中国董事长兼总裁葛群在2022新思科技开发者大会中直言，产业“数智化”已经从最早的顶层设计下沉到街头巷尾中，在海量场景里面进行精细的微雕工作，这给芯片行业带来了无穷的空间和潜力，也让每一位开发者有机会做出更多的输出──将芯片技术和海量终端应用紧密结合，不断满足消费者的体验。传统产业不断被数字技术赋能之后，拓宽了数字经济的体量。

关于挑战，王小楠指出，无论是基因测序、地球的数字孪生、全球的天气预测还是L5级别的全自动驾驶，这些未来应用所需要的算力是现有芯片的上千倍。如何满足这些应用的需求，将是整个芯片行业需要面临的挑战。如果单从芯片角度来看，摩尔定律已经很难像以往一样带来高比例的性能提升和功耗降低。因此，新思科技提出SysMoore理念，即从系统的角度来多方位解决问题。

在2022新思科技开发者大会上，王小楠曾指出：“工艺演进带来的性能增加和功耗降低已趋于饱和，但如果从系统层面进行优化，未来芯片性能将实现数十倍、百倍甚至千倍地提升整体性能。”
新思科技提出的SysMoore时代会对设计有着极大的需求，需要在一个复杂的封装中融合多种技术，并对整个系统进行整体分析。在SysMoore时代，以往用于独立分析系统每个部分的方法将不再奏效，而是需要超融合设计流程，这一流程集成了优化的技术，还能对整个系统进行统一分析。

为应对SysMoore时代超融合设计所带来的挑战，王小楠表示，新思科技推出了多项集成产品，包括融合设计平台、定制设计平台、连续验证、芯片工程平台以及芯片生命周期管理平台等。

此外，新思科技还长期致力于AI工具的研究，一方面，将AI技术引入设计工具中提升工作效率，如DSO.ai；另一方面，利用AI技术来帮助人类提高决策效率，如今年推出的新产品──DesignDash，它能为所有开发者提供实时、统一的360度视图，更深入地了解运行、设计、项目之间的趋势来加强芯片的开发协作，以加快决策过程。这些技术创新是新思科技面对挑战持续输出的回答，也是全行业共赴数智化、双碳化新未来的重要工具。

产业数智化

需要双碳化的“芯”思

新思科技除了在自身长期耕耘的芯片领域间接推动全行业的“双碳化”之外，还身体力行将芯片设计的技术和思路迁移到传统能源领域，直接投入到低碳化事业当中。

能耗管理一直是芯片从业者重点研究领域之一，在某种程度上，开发者们已经是能耗领域的“专家”了。众所周知，在研发芯片时，除了实现既定的功能，还需要限定芯片的功耗。例如，要让手机实现12小时的待机目标，开发者会对芯片的功耗进行设计和规划，以确保一百多亿个晶体管能够在预期的电压下以最大效率工作。这是芯片工作者每天在做的事情，即规划出越来越高效的能源网络，使得每个晶体管、模块都能够高效地工作。

每一个家庭、工商业体都可以看作是一个用电单位，类似芯片中的晶体管。葛群在演讲中提到，如果把新思科技过去在芯片中做的低功耗或能源优化的技术和经验，应用到整个城市电网上去，可以帮助整个上海市，乃至全国、全世界进行高效地用电。

目前，新思科技已经与多家发电、输变电大型企业进行数字化合作，期间完成了发电、输变电和用电环节的建模。在这个过程中，新思科技发现，现有的能源网络因为缺乏储能能力，能源必须即发即用，很难对整个能源网络进行模型优化。

因此，新思科技创新性地提出将芯片行业中存储器的重要性类比到电网建设中去，要知道芯片中约50%-60%的面积是为存储器规划，如果没有L1、L2的存储器，开发者很难让芯片达到最有效的工作状态。所以，储能技术的提升至关重要，传统的“源网荷”电网需要切换成“源网荷储一体化”的新能源系统建设，这是能源网络数智化的基础。

不止于能源领域，新思科技也在探索将芯片技术和经验用于更多的传统行业中，深入了解这些行业的发展痛点，以“新思”助力它们进行深入的数智化转型。越传统的行业，就是人们日常生活中越需要的，被挖掘的潜力也就越大。我们相信，在未来的农业、交通业、医疗等领域中，将看到越来越多的芯片技术。

顺应潮流，推动可持续发展

数智化是人类社会发展的必经之路，双碳化则是可持续发展需要顺应的时代背景，这两者在半导体行业的交叉留下了深刻印记，包括新思科技在内的全球头部半导体厂商在助力数智化的同时，也开始树立起了双碳化的远景目标。

王小楠告诉集微网，新思科技从2018年便已经开始致力于全球运营温室气体零排放，目前公司大部分能源都是风能等清洁能源。到2024年，公司运营所产生的温室气体相较于2018年将进一步降低25%。

此前，英特尔也曾承诺，2030年时公司将在全球运营中使用百分之百可再生电，并在2040年实现全球运营温室气体净零排放；三星电子则声明，到2027年，公司在海外的电子产品工厂将转向100%可再生能源，到2050年完全依靠清洁能源运营其半导体业务，并宣布斥资50亿美元推动碳中和。

“希望半导体领域能有越来越多的头部厂商能够站出来引领整个行业的趋势，顺应数智化与双碳化的潮流，推动全社会能够快速可持续地向前发展。”王小楠如是说。