2021 年,高正祺到 MIT 读博士时,ChatGPT 还没有发布。五年后,他已经可以把一份模拟电路网表交给 Codex,让 agent 自己安装环境、调用设计工具、处理报错,最后生成交付制造所需的 GDS 版图文件。整套流程里,他几乎不需要动手写代码。

在芯片行业里,这是一种相当剧烈的变化。设计一颗芯片,需要把数百万乃至更多晶体管按照预定功能连接起来,任意一条线出了问题,都可能导致昂贵的流片失败。工程师过去不仅要懂电路,还要熟悉 Cadence、Synopsys 等公司提供的一整套电子设计自动化工具;遇到晦涩的报错,很多时候只能依靠经验和同行之间的“口口相传”。

如今,模型开始接手这些工作。在高正祺看来,最前沿的模型已经相当于一名初级到中级芯片工程师。再过五年,客户或许只需要提交一份包含性能、面积和功耗要求的文档,agent 就能在 24 小时内完成从代码到版图的设计,人类只保留最后一步签核。

在更远的未来,甚至模型也将自己训练下一代模型,或是参与设计更适合下一代模型的推理和训练芯片;新芯片制造出来,再承载能力更强的模型。一条由模型、软件和硬件共同推动的加速闭环由此形成。

“我觉得这是很恐怖的一件事情。”高正祺说。

图丨高正祺(来源:受访者)
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图丨高正祺(来源:受访者)

在高正祺的经历里,机器学习与芯片设计很早就出现了交集。他 1996 年出生于沈阳,本硕就读于复旦大学微电子专业。本科所在的卓越工程师班横跨多个学科:他既学半导体物理、模拟和数字集成电路,也学数据结构、算法和计算机体系结构。这让他很早就能同时理解芯片与机器学习两种技术语言。

大四开始,他给机器学习经典教材《模式识别与机器学习》(PRML)做习题解答,一天一道,持续了一年半,几乎补全了整本书。开源答案后来在 GitHub 上获得上千个星标,也把他带进了用机器学习分析电路的研究。读研第一年,他便以第一作者发表了两篇 EDA 顶刊论文和一篇顶会论文。

之后五年,他在 MIT 研究集成电路与光子芯片的设计自动化,获得过 DAC 博士论坛第一名,并入选 MLCommons Rising Star。2026 年 5 月博士毕业后,他进入 Anthropic 新设的 STEM Fellow 项目,这是一个面向理工科博士的短期研究项目,他在其中研究怎么提升模型在芯片设计上的能力。未来,他将加入密歇根大学电子与计算机工程系,担任终身教职序列助理教授,继续探索 AI、电子芯片与光子芯片的交叉方向。

这条个人路径,正和今年 AI、芯片两个行业的变化合流。6 月,OpenAI 与博通发布首颗自研推理芯片 Jalapeño,从设计到流片只用了九个月。另一边,由 AlphaChip 两位作者创办的 Ricursive Intelligence,结束隐身约两个月便获得 40 亿美元估值;统治芯片设计工具市场三十多年的 Cadence 和 Synopsys,也开始把 agent 写进产品路线。

过去,“用 AI 设计芯片”和“为 AI 设计芯片”还是两条相对独立的技术路线。现在,它们开始互相推动:模型公司需要更适合自身负载的芯片,而这些芯片的设计又越来越多地由模型参与完成。高正祺的研究与职业选择,恰好沿着这个反馈回路展开。

这次对话从他如何进入微电子、为什么把个人选择理解为一个个“局部最优解”谈起,逐步进入 EDA 工具的垄断与重构、AI-EDA 创业热潮、推理芯片的市场格局和半导体产能周期。最后,我们谈到了一个更难回答的问题:当模型能够完成越来越多研究与工程工作,未来还有什么问题,值得人花五年甚至十年去探索?

以下是 DeepTech 与高正祺的对话

“每一刻都只有一个局部最优解”

DeepTech:今天很荣幸能和高正祺博士对话,先请你向读者介绍一下自己过去的经历吧。

高正祺:我可以从本科开始讲起。我选择专业其实有很多偶然。我是辽宁沈阳人,2014 年参加高考,高考前通过复旦的自主招生拿到了降分,降到一本线。那一年辽宁的题出得有点难,或者说有点奇怪,很多人的分数变化非常突然,排名也变了很多。我最后就是靠这个降分政策去了复旦。我的分数其实没够复旦在辽宁的提档线,所以没有选专业的权利,只能在技术科学实验班和自然科学实验班里面选。我自己的兴趣比较偏向技术科学实验班里的专业,就去了那边。

第一年在大类里学习,之后要分流。当时我挺犹豫的,主要在两个专业之间:一个是卓越工程师班,我们是第二届,这个班会学几乎所有工科的专业知识,偏计算机的数据结构与算法、计算机体系结构,偏电路的模拟电路设计、数字电路设计,全都要学,课程量挺大的;另一个是单独去计算机系。

我印象中当时还是对怎么造电路更感兴趣,再加上一个很单纯的原因:计算机系在张江,卓越工程师班只有 20 多个人,是个小班,可以留在邯郸校区本部,活动会多一点。总之因为这些事情,最后选了卓越工程师班,然后每个人要挂靠一个专业,我就挂靠在了微电子。

本科第三年的时候,很多同学都选择出国。我当时并没有想清楚为什么要出国。我跟朋友同学聊,大部分人也都没想清楚,就是看大家出国所以出国。我不太理解这件事,就选择了留下。那时候我开始做科研,大四和研一的时候发现科研挺有意思的,逐渐萌生了将来做教职的想法。

在那个节点我看到,如果做芯片相关的研究,美国一些学校的研究在某些方面更有意思,这是我后来出去的主要原因。研究生阶段我就一直在积攒科研经验,硕士毕业申请到了比较好的学校,在 MIT 读了五年博士。我的经历基本就是这样。

整体上我会感觉,很多选择在我大学刚入校门的第一天就已经决定了。看起来我有很多选择的余地,但事实上,当你走到那一刻的时候,你没有什么选择的余地,每次都只有一个看起来比较好的局部最优解。我就一直沿着每一刻的局部最优解、我最想做的事情,一直走了下来。

DeepTech:你本科在实验班,计算机、集成电路设计相关的都要学。这是不是也给后来做 AI For EDA 铺垫了基础?相比纯粹做半导体设计的人,你了解的知识领域要更宽。

高正祺:你问了一个非常好的问题。当时我没有意识到,现在回想起来,我本科确实学到了几个不同专业知识的合集:半导体物理,非常偏器件、材料、物理的课;模拟集成电路和数字集成电路的设计;还有数据结构与算法、计算机体系结构。学了这些东西,让我对整个全流程都有一个简单的概念:从最下面的材料开始,到设计芯片、流片做出来,再到拿回来在上面开发应用、在计算机上跑起来。这也培养了我比较广泛的兴趣。

我读博的时候也没有把自己限死在某一个小方向,一直在广度上探索。跟我的同龄人相比,大家很多时候在一个方向走得很深,我可能在广度上走得多一点,在某一个小领域走得没有那么深。我时常觉得这有好处也有坏处。这跟我的兴趣有关系:我总是做一个东西做了四五个项目之后,觉得对整个东西都理解了,再做下去学到的知识没有那么多了,就会想去做一个跟这个领域接近的新东西,学一些新的知识。

DeepTech:我想起 Freeman Dyson 把数学家和科学家分成两类,一类叫 bird person(鸟人),一类叫 frog person(蛙人),而你是更接近于鸟人的这一类。

高正祺:对,我感觉有好有坏。我今年找教职的时候,密歇根大学特别想招一个有跨领域研究经历的人:懂芯片设计、懂 AI、还懂集成光学,比如怎么用光互联、光计算这些东西。如果我没有这样广度的经历,他们也不会这么觉得。他们非常明确,今年就要招一个能在这些领域之间融会贯通、架桥梁的人,所以选择了我。但我在其他学校面试的时候,有的学校非常明显想招某一个特定方向的人,那种时候我就没有很大的优势。

“这些工具好用吗?答案肯定是不好用”

DeepTech:咱们从你的主方向聊起。先请你给不太了解芯片的读者讲讲:设计一颗芯片,难度主要在哪?EDA 工具在其中是什么角色?

高正祺:设计芯片的难度,简单说一句话:你可以想象一下,要确保几百万个晶体管(最基础的半导体器件)在硅片上按照你想要的功能连接在一起,任意一条线都不出错。这是对这件事难度最直观的解释。

EDA 工具起的作用,是把我刚才描述的这件事分成几个阶段,每个阶段都变成一个芯片设计者比较容易处理的事情。以数字电路设计为例,最开始是前端,设计者只要写一种叫 Verilog 的代码(编者注:一种硬件描述语言,可以理解为“芯片的源代码”),写的时候只需要关注要实现的功能,不需要关注晶体管上具体怎么实现;接下来 EDA 工具会把写好的代码自动转成晶体管之间的连接方式;再到后端,把这些连接真正映射到物理的硅片上:每个晶体管排在哪里,线怎么连、从哪里走。EDA 工具整体上就是做这样一个辅助。

DeepTech:为什么 EDA 工具会由全球两三家企业垄断?

高正祺:这是个很好的问题,每个人有不同的理解。我的理解是,这更像一个历史遗留问题:这个行业的进入门槛有点高,大家需要逐渐建立信任的关系,才会用你的工具。最大的是 Cadence 和 Synopsys 这两家,当然还有西门子,它有一两个工具大家也会用。Cadence 和 Synopsys 成立于上世纪八十年代(编者注:Synopsys 成立于 1986 年,Cadence 由 SDA 与 ECAD 两家公司于 1988 年合并而成),经过这么多年不断的迭代,大家已经形成了所谓的路径依赖。他们每一代工具的迭代都会跟客户寻求反馈,把工具做得更好,就形成了一种互相信任的关系。

再加上,你去做一颗芯片,流片的成本是非常高的。如果现在有一家新公司说,我也能给你提供 EDA 工具做芯片设计,那首先你需要学习新的工具怎么用,这也有一个学习的时间成本;第二,从公司的角度这是非常有风险的事情,你很难确保这个工具有没有问题。如果你用了新工具设计芯片,流片失败了,谁负责?流片钱白花了,芯片没有按时交付,可能还损失一部分市场份额,风险非常大。

有一个很好的例子:前几年我们被卡脖子,各种方面的卡脖子里,EDA 工具其实是非常重要的一环。我会觉得,没有当时的卡脖子,国内 EDA 的发展也不会那么快。大家会觉得接着用别人的东西就挺好,没有动力再弄一个新的出来。如果全被卡住了,你就需要从头自己搭一套完整的工具链。

还有一点:如果出现一些做得好一点的工具,Cadence 和 Synopsys 会直接把它们买进来,形成垄断。举个例子,做光子集成电路仿真的 Lumerical,本来是一家创业公司,后来被 Ansys 买了,Ansys 最后又被 Synopsys 买了,大部分企业最终都逃不开被他们收购的命运。(编者注:Lumerical 成立于 2003 年,2020 年被仿真软件公司 Ansys 收购;Ansys 又于 2025 年被 Synopsys 以约 350 亿美元收购完成交割,是 EDA 历史上最大一笔并购。)

DeepTech:英伟达在 GPU 市场的垄断,很大程度上靠生态和工具栈。EDA 行业也有生态问题吗?

高正祺:我觉得也会有一些。它形成的生态,本质是大家相信用他们的工具能做出真正流片成功的芯片。开源工具其实也有很多,而且在一些流程上,开源和闭源的性能并没有差特别多。

我个人的观感是,模拟电路仿真的开源工具 ngspice,并不会比闭源的 HSPICE、Spectre 差很多;数字综合的开源工具 abc,可能比 Cadence 的闭源工具稍微差一些。最有名的开源项目是 OpenROAD,它在一些开源的工艺节点上验证过。但你用开源工具设计,做完了之后你就会担心:我做完的芯片到底能不能真的工作?所以大家还是比较相信那两家的东西。

DeepTech:你作为用了十来年的用户,这些工具用起来好用吗?

高正祺:我觉得答案肯定是不好用(笑)。我更多算是一个研究 EDA 的人,不算天天做芯片设计,但我有一些纯粹做芯片设计的同学,我无数次听过他们抱怨这些工具不好用。

打个比方,大家写 Python,写完报错了,看终端里的错误信息,基本就能精确定位到是哪一行、什么问题。在大语言模型出现之前,你 Google 搜一下,Stack Overflow 上基本都有答案,直接可以改。

但 Cadence、Synopsys 的很多报错,你看了就感觉,他好像说了什么,但你又不知道他在说什么,需要口口相传,需要很多次跟工具来回实验之后,才能真正知道这个报错到底大概是什么问题、该改哪里。这件事本身需要知识的积累。所以至少在大语言模型时代之前,这些工具并不是特别好用。现在的话,有了大语言模型,相对来说变得容易了很多,这些报错我感觉模型也完全能理解。

“已经是一个初级或中级的工程师”

DeepTech:所以除了从更根本的层面用 AI 重构这些工具,也可以先用大模型帮我们理解和使用这些工具?

高正祺:对的。事实上我觉得这是现阶段最应该使用大语言模型(或者说 agent)的方式。我觉得接下来的发展会有几个里程碑。第一个,是把已有的 Cadence、Synopsys 工具写成 agent 能够调用的格式,写成 MCP,或者把使用工具的知识提炼成 skill 这样的东西,让 agent 可以调用已有的 EDA 工具。本质上,这个 agent 需要理解每个工具返回的信息是什么:报错了,我该怎么修改 Verilog 代码;通过了,下一步该调用哪个工具、跑什么流程。

所以我觉得 agent 的角色是去掌控整个流程,而不是去取代芯片设计里某个特定环节的 EDA 算法。取代特定算法这件事在某些地方可能有收益,但这个收益绝对没有让 agent 统领全流程大。一个比较有名的例子是用强化学习做宏单元布图规划(macro floorplanning),就是 Azalia(她现在在斯坦福做教授)之前在 Google 做的 AlphaChip,但那篇论文本身也有诸多争议。(编者注:AlphaChip 是 Google 2021 年发表于《自然》的强化学习芯片布图方法,论文称其表现超过人类工程师并已用于 TPU 设计;此后多个学术团队公开质疑其可复现性,争议持续数年未有公认结论。两位主要作者 Anna Goldie 与 Azalia Mirhoseini 于 2025 年底创办了 AI 芯片设计公司 Ricursive Intelligence。)相对于那种方式,我觉得用 agent 去掌控整个流程,是更合理的一件事情。

DeepTech:正好聊一下,你在 Anthropic 做的主要是哪方面的工作?

高正祺:我在 Anthropic 不会待特别长的时间。这个岗位是 Anthropic 今年第一年设立的,叫 STEM Fellow,面向数学、物理、化学、生物还有工程这些领域开放的一个短期项目。(编者注:STEM Fellow 是 Anthropic 2026 年 4 月新设的研究项目,面向 STEM 领域博士,与其研究团队合作探索前沿模型在各专业领域的应用。)

我做的事情,广义上说是怎么样提升模型在芯片设计上的能力。具体的项目不太能讲,但我觉得大家可以猜测一下,也能猜到是什么样的东西。就像你去跟其他公司做预训练、后训练的人聊,问他们具体在做什么,大家也都说公司的事不能聊,但一猜也都能猜到。(笑)

DeepTech:那如今最前沿的模型去做芯片设计,能达到什么水平?如果类比的话,相当于一个什么水平的工程师?

高正祺:我的感受是,已经像一个初级或者中级的工程师了,这取决于你用的是哪个模型。如果你半年前或者一年前问我这个问题,我会比较怀疑:它真的能做吗?一年前我自己的项目有需求,我拿一个模拟电路的网表去问当时的 ChatGPT,问该怎么设计,它经常返回语法都是错的东西,根本跑不起来。模拟电路里非常有名的教授拉扎维(编者注:Behzad Razavi,加州大学洛杉矶分校教授,其《模拟 CMOS 集成电路设计》是该领域最通行的教科书之一),大概半年多前写过一篇文章放在自己网站上,说他像考学生一样出了一套题测 ChatGPT,给它的回答打分,好像是没及格。

但今天不一样了。就在最近,月之暗面的 Kimi 3 发布,它给了一个例子,是模型在 48 小时之内设计了一颗芯片,我看了一下性能指标,感觉还挺不错的。我自己也试过:我用 Codex 搭了一个全流程的 agent,给它一个模拟电路的网表,让它给我产生 GDS 版图文件(编者注:交付给工厂制造的最终版图文件格式),它可以从安装环境开始,自己从头做到尾,把一整套流程搭出来,我还可以把它封装成一个 MCP 工具让大家都能用,完全不需要我做什么。Anthropic 家的 Sonnet、Opus,还有前段时间的 Fable,我都试过。所以我觉得,说它是一个初级、中级工程师,完全没问题。

DeepTech:这一年它为什么提升这么快?是因为这个领域专门的数据变多了,还是整体 coding 能力、推理能力的提升?

高正祺:我的个人理解,两者都有。第一,大家常说一件事:coding 做得好,数学或者说抽象逻辑推理的能力是会跟着上涨的。预训练是从互联网上扒下来所有数据,相对来说比较杂、质量比较低;代码本身是一种高度抽象、非常有逻辑的东西,在代码上训练好之后,其他推理能力也会有提升,所以这也是为什么会有 mid-training——mid training 里面代码比重会增高。第二,这些公司做后训练的时候,会构造各个子领域的数据,去提升模型在各个子领域的能力。芯片设计一定会是这样一个被考虑的子领域,OpenAI 和 Anthropic 因为自己有设计芯片的需求,所以也就更会有构造更好芯片数据的动力。

DeepTech:所以芯片设计是模型公司都挺重视的一个方向。

高正祺:对的。另外一点是,长久来看,这些模型公司一定会想做自己的芯片,这是非常明显的趋势,所以提高自家模型在芯片设计上的能力也非常合理。如果描述一个非常宏伟的愿景:将来的模型可以自己训自己,也可以自己迭代产生新的硬件,适合下一代自己的推理或者训练;芯片做好了拿回来,把下一代模型跑在新芯片上,再接着设计下下一代的芯片,就会形成一个完整的闭环。我感觉这是很恐怖的一件事情。

DeepTech:目前用 AI 做芯片设计,最先能接手的环节会是哪一个?最难解决的又是哪个部分?

高正祺:写 Verilog 这种事情肯定是会很快被取代的。根据给定的指标去写 Verilog,它本身也属于一种代码,只是硬件描述语言更特殊一点。给 Verilog 代码写测试代码(test bench)也会很快被拿下,这本质上也是一个代码任务,跟软件开发里写源代码和写测试代码没什么区别。类似的任务都一定会被很快取代,我甚至可以认为现在已经解决了,或者半年之内就会解决。

比较难的,是一些非常特定的情况下,需要很资深的硬件设计经验才能发现的问题。举个例子,时序的要求没达到怎么重新优化,有经验的设计者交换一下两个逻辑门,也许就解决了。这种需要经验积累的事情,短期之内比较难。这个"短期"是什么概念我也很难预计,可能需要一年、两年、三年。我会觉得这取决于怎么更好地构造后训练的数据集,是可以做到的一件事,但什么时候做到,不太确定。

DeepTech:听起来很像以前老师傅的那种经验。

高正祺:对。本质上,后训练就是我们人在手把手地教模型什么是好、什么是不好。事实上,人类可以把芯片设计老师傅的经验教给模型,而这里最重要的是想清楚怎么定义奖励(reward)。模型会自己产生很多新想法,自动地沿着推理链自己产生出“老师傅的想法”,发现某个想法能得到比较好的奖励,以后就更倾向于使用它。

DeepTech:那我们畅想一下,芯片设计最终的工作方式会变成什么样?

高正祺:我觉得最后的工作方式会比较夸张。我自己会相信,将来的情况是:比如我是一个定制芯片的厂商,高通、博通、三星这种,客户来找我,说我有一个需求,要设计一个什么功能的芯片,时钟频率是多少,比如一吉赫兹,面积要多大,能耗要多少。把这样一份描述文档丢给一个 agent,这个 agent 可以在 24 小时之内直接产生最后的版图文件,达到客户表述的所有要求,同时把所有中间结果都输出给你确认。人需要做的唯一一件事,是验证这个版图是正确的,做最后一步确认,叫 sign-off(签核)。都没有问题,就可以直接返回给客户了;有问题,就需要人和 agent 协同迭代几次:人跟 agent 说,你这个指标不达标,你试着调整一下这个位置的布局布线重新做一下。人给一点提示,agent 就可以完整地重新迭代。

我并不觉得这是一个很遥远的未来。我自己会感觉,可能 5 年之内,或者 5 年左右,就会实现。唯一的问题是,硬件领域接受新事物、接受新工具的速度,相对互联网行业会稍微慢一点。所以我感觉 5 年也许是一个比较好的估计。

DeepTech:我很好奇,在 AI 帮助芯片设计的情况下,除了效率的提升,它有没有可能有效地提升设计的质量和水平?会不会出现一些比较 magical 的能力?

高正祺:我的答案是:将来会发生。本质上这个领域和其他领域没有什么区别。举个例子,就前两天的新闻,有一个日本大学的物理教授,说他用大语言模型找到了一个困扰他很久的问题的解法,他觉得这个方向是对的,可以研究下去(编者注:指东京大学 Kavli IPMU 教授、弦论学者立川裕二。2026 年 7 月 12 日他发帖称,Claude Fable 5 为其团队停滞约半年的弦论合作项目找到了突破口,指出了一处计算错误,并自动生成 SymPy 代码验证推导。他形容模型似乎真正理解弦理论、有某种直觉;因传播超出预期,该帖随后被他删除)。

再比如加州大学洛杉矶分校的陶哲轩教授,也是在数学证明上使用大语言模型的忠实粉丝。

在这些子领域里,模型都会给出一些让我们眼前一亮的想法,芯片设计里也一定会发生。最接近的例子已经有了:大语言模型设计 GPU 的核函数(kernel),现在基本已经是默认的一件事情了:模型可以很好地优化 GPU 的 kernel、TPU 的 kernel,或者某个特定加速器的 kernel。

我会觉得,将来某一天,人类手工做好的芯片能达到某个运算性能,一个 agent 优化出来的版本在同等面积下 TFLOPS 更高,这是完全有可能出现的事情。我不意外,我相信这一天会到来。

DeepTech:听起来让人心生向往。

高正祺:也不知道是心生向往还是恐惧(笑)。反正我觉得,这个时代就是一个浪潮,在把我们往前推着走,没有什么选择的余地。

DeepTech:整体听下来,现在的 AI 对 Cadence 这些工具公司来说,更多还是一种助力,而不是替代?

高正祺:对的。但有一个观点我非常赞同:现在很多的工具都不是给 agent 或者语言模型设计的,因为它们都出现在大语言模型之前。将来很多工作事实上都是 agent 来做,那很多工具都应该重新设计成对 agent 最友好的形式,而不是对人最友好的。明显的例子比如互联网浏览器,比如生物领域的一些数据库。

Cadence 的工具也是一个道理:它现在这个形式,未必是对 agent 最有效的形式。将来会不会出现一个对 agent 更友好的 EDA 工具链?我觉得是有可能的。短时间内肯定还是基于 Cadence、Synopsys 的工具;但长久来看,当我们发现其他领域以前设计的软件开始为 agent 做特别好的优化的时候,EDA 工具上也会出现同样的事情。如果这件事是其他公司做的,那可能 Cadence 和 Synopsys 就危险了,但也许它们还是可以通过收购解决这个问题。

“在今天,创造一个新的垄断公司很难”

DeepTech:最近几年,美国和中国都出现了很多 AI-EDA 公司,比如 Ricursive Intelligence。相比历史上的 EDA 创业,这一次有什么不一样?

高正祺:先说明一下,我是 1996 年出生的,真正开始关注这些大概是从研究生开始,历史上之前是什么样子我没有亲眼见过,可能也没什么资格评价。但至少从我现在观测到的结果看,我觉得已经真的很夸张:资本支出太高了。现在在硅谷,你有一个像样的团队,可以轻轻松松直接融一两千万美金;想融得多的话,可以像 Ricursive 那样融几百个 million,这件事让我觉得非常夸张。(编者注:Ricursive Intelligence 于 2025 年 12 月前后结束隐身,种子轮融资 3,500 万美元由红杉领投;2026 年 1 月完成 3 亿美元 A 轮,估值 40 亿美元,距公司公开亮相仅约两个月。)大家确实有点狂热,这是跟历史上不太一样的第一点。

第二点,历史上出现一家新的 EDA 创业公司,大部分情况是因为出现了一个新的功能性需求。比如最早伯克利的 Alberto,算是 EDA 开山的大佬之一(编者注:Alberto Sangiovanni-Vincentelli,加州大学伯克利分校教授,Cadence 与 Synopsys 两家公司共同的学术源头人物),他们伯克利那一派注意到数字电路设计每次没法复用、很麻烦,就开始做最早的综合这些工作,后来把它做大做强,做成了很大的 EDA 公司。再比如光子集成电路出现了,有这样的设计需求,就有了对应的工具 Lumerical。历史上大部分情况是这样:先有一个新的功能需求。这一次最不一样的地方在于,我并不觉得现在有一个新的、没有被解决的芯片设计功能本身上的需求。芯片本身功能的需求并没有变,这次的出发点是高效的工作流。

第三点,大语言模型把 EDA 进入门槛降低了。举个例子,ChipAgents 这家创业公司,CEO 是加州大学圣塔芭芭拉分校做自然语言处理的教授,之前完全没有 EDA 背景,2024 年开始做这家公司,做的就是 AI-EDA。(编者注:ChipAgents 由 UCSB 教授 William Wang创立,截至 2026 年 2 月累计融资 7,400 万美元。)有 AI 的存在,大家可以更容易地进入一个特定领域,更高效地产出工具。比如我想搭一个专门做芯片设计的 agent,现在容易多了;再比如搭一个完整的芯片设计流程,以前很麻烦,要看这个工具的输出是什么、跟下一个工具的接口怎么对上,现在完全不需要了,agent 帮我做所有的事情。

所以就是三点:高效工作流的出发点和更低的领域进入门槛、不是解决新的功能需求,再加上高的资本开销。

DeepTech:在你看来,这一波 AI-EDA 公司最终会独立存在,还是被 Cadence 这些巨头收购?

高正祺:我会觉得大概率一定是被收购,但也不一定是 Cadence 和 Synopsys 收。被硬件公司收购的概率也是有的,比如英特尔、英伟达,甚至模型公司,OpenAI、Anthropic 这些也都有可能。当然最大的概率还是 Cadence 和 Synopsys,因为这是他们的老本行,一定绕不开他们。你翻阅历史发展的流程会发现,在今天这个时代,你想创造一家新的垄断公司,很难,比很多年前难多了,主要原因是你总要依赖某一个平台。对 AI-EDA 这些公司来说,他们一定要依赖的就是 Cadence 和 Synopsys。

但其实也有很多琐碎的细节和实际的影响因素。比如,Cadence、Synopsys 加上西门子,整个 EDA 行业一年的营收,去年大概是 180 亿美元(编者注:据行业统计口径,2024 年全球 EDA 市场规模约 180 亿美元),你去翻 Cadence 和 Synopsys 的收购历史,超过 10 亿美元的案例是非常少的。那像 Ricursive 这样,一轮融资之后估值已经是 40 亿美元了,如果我是 Cadence、Synopsys,我去收购它就会感觉到很大的压力。所以创业公司永远都有三种可能:独立 IPO 、被收购、失败。静观其变吧。

“推理市场才刚开始”

DeepTech:前面反复提到模型公司做芯片。现在谷歌、Meta、OpenAI,包括 Anthropic,都在筹建自己的芯片项目。对他们来说,除了你前面说的技术闭环,还有什么别的原因?

高正祺:还有很明显的原因:成本。先抛开训练不谈,你能做出比较好的推理芯片,就已经能省很多成本了。哪怕只节省 20% 的成本,乘上一个万亿量级的市场,省出来的钱也非常多。另外,大家都买英伟达的 GPU,但 GPU 并不是特意针对你家模型设计的,它对你这个模型的推理未必是效率最高的芯片。做好自己家模型的推理芯片,可以跑得又快、整个成本又低。跑得更快本质上也是成本低的一种表现,同样的电力开销下可以跑得更多。所以我觉得所有模型厂都有这个需求,并不意外。

DeepTech:这些自研项目基本都瞄准推理。除了英伟达在训练市场的垄断地位之外,他们有可能进入训练领域吗?

高正祺:我觉得肯定是从推理开始做起,至于什么时候碰训练,这是一个问题。我倾向于说,短期之内大家都会做推理芯片,训练是更长远的事。训练和推理对芯片的要求挺不一样的:比如做训练要做梯度的计算和反向传播,对内存的需求量更大;推理芯片相对来说简单一点,没有训练芯片那么难。

DeepTech:更长远看,训练和推理哪个市场更大?

高正祺:肯定是推理市场更大。你训好一次模型,至少可以用一段时间,半年或者一年,看这些模型厂多久放一个新模型。训练更像是单次的事情,推理是可以多次的事情。而且推理的需求量跟用户数量成正比,训练跟用户数量不成正比,更多是到了某个时间点,需要迭代下一个版本了,就训一下。看创业公司也能看出这个感受:SGLang 和 vLLM 是两个非常大的开源推理引擎,他们的团队最近都开始创业了。我觉得推理市场才刚开始,会蓬勃向上,越来越多。(编者注:Gartner 于 2025 年 10 月预测,2026 年推理类 AI 负载的支出将首次超过训练;德勤预测 2026 年推理将占全部 AI 算力约三分之二。)

DeepTech:我前段时间正好写过一篇关于推理芯片的文章。最近推理芯片确实很火,各种创业公司出现,SambaNova 原本都没什么声音了,结果突然又融了很多钱。我当时得出的结论是:推理芯片最终不会再出现一个英伟达式的垄断者,整个市场会是分散的。你同意这个判断吗?

高正祺:我同意。因为本质上各家的模型不太一样,不同的模型需要不同的推理芯片。所以我觉得这件事情肯定是合理的。

DeepTech:如果分散是最终的结局,那这个行业的钱会被谁挣走?

高正祺:好问题。我的感觉是,更上游的地方会把钱挣走。英伟达现在肯定是最大的,将来推理芯片市场繁荣发展的时候,英伟达的份额肯定会被吃掉一些。

但如果硬要说谁会稳定地一直吃到这波钱,我会觉得,台积电肯定会吃到:在代工上,先进工艺节点没有人能和台积电比,先进封装 CoWoS 也没有人能和台积电比。除了台积电,高带宽内存(HBM)的需求也会一直存在,海力士、美光、三星都会吃到这波钱,海力士可能是最大的。

再往上游走,还有做光刻机的阿斯麦(ASML),做设备的应用材料(Applied Materials)和泛林(Lam Research)。台积电产能不够,这些设备商肯定都会受益。整体上我感觉是这样。

DeepTech:这个产能瓶颈会有解吗?

高正祺:短期之内这是结构性的事情,肯定无解。我记得海力士说他们的订单已经订到 2028 年了,台积电的资本支出今年也非常疯狂。(编者注:据公开报道,SK 海力士、三星、美光三家的 HBM 产能均已售罄至 2026 年底;台积电在 2026 年 7 月的财报会上将全年资本开支指引上调至 600 亿-640 亿美元。)大家都在想办法从台积电订到更多的产能,短期之内肯定是无解的。

长期我也不知道,但我会感觉,这件事还远没有到头。现在美国这边,随便一家公司都声称自己要建 10 吉瓦(GW)的数据中心,明年还要翻倍。你说翻个 10 倍、100 倍,我觉得也不意外。而且翻 10 倍这件事,我个人反倒觉得是合理的。

我觉得它将来的一个形态是:我们每个人手里都可以用最强模型的无限 token。比如我一个月花 20 美元订阅,就可以无限制地用最强的模型,这是理想的形态,可以极大提升每个人的工作效率。显然我们离这个情况还很远。现在最强的模型,Anthropic、OpenAI 都是 100 刀、200 刀一个月,还很快就用完了。离我描述的那个状态,翻 10 倍的产能我都不知道够不够。所以,加油吧,产能还得做。

DeepTech:半导体历史上有过好几次周期。如果这一轮需求不断膨胀、大家不断扩产,最终会有一个过剩的阶段吗?

高正祺:非常好的问题。我自己的观点是,本质上这还是一个周期,只是这个周期可能会稍微长一些,我跟其他人也聊过,有些人也持这个观点。那这个周期到底有多长?这可能取决于一件比较重要的事情:大家怎么看待泡沫。我自己是相信有一些泡沫的,但它也有实际的作用。很明显能看到,coding agent 极大提高了所有人的产能,我都不用写代码了,这是实打实的东西。

再比如在公司内部,有一个见过公司所有文档的大语言模型,很多简单的工作就不需要人来回答了,新员工入职培训这种事都可以用它做掉,这是实在的经济效益。但同时确实还有挺大的一部分泡沫在。

所以回到你的问题:这个周期有多长,取决于大家觉得泡沫有多大、什么时候会破。如果大家觉得泡沫太大、破了,这个周期就会结束得早一点;如果大家觉得泡沫相比带来的实际收益是小的,这个周期还能延续。我个人的感觉是,一两年之内,这个周期不会结束。

DeepTech:一两年听起来有点太近了,短期内还是会非常蓬勃。

高正祺:对的。但长期我也不知道。因为我会觉得,当模型能自己训练自己的时候,可能会有一波比较危险的事情。有时候我自己也会觉得,我做的很多事情大语言模型都能做,我不知道我还能做什么,我觉得很多人都有这样的困惑。

当模型自己能训练自己的时候,很多人都会有生存危机的感觉,不知道自己要干嘛了,可能会失业。当然也不一定真的出现失业潮,可能是你要去做其他的事情了。但“模型自己能训自己”这件事,大家听起来都会觉得很恐怖,因为不需要人类来训模型了,它自己能疯狂地迭代。我会觉得这是一个在社会上非常有影响力的事件,它会引发什么样的触动和社会变革,我觉得很难预料。

DeepTech:这听起来很接近科幻的想象,也许会出现几种不同的结局:一种比较悲观,就是爆发经济危机;一种比较乐观,人类真的到了“大同社会”,只需要做自己想做的事;或者更极端一点的,就是天网那样的 AI 彻底主导人类。

高正祺:我感觉很快了,我们马上就要能看到结局是什么了(笑)。

“未来五年的变化,会比过去五年更大”

DeepTech:咱们聊点现实的问题。模型能力提升这么快,对做科研的人来说,如今还有什么问题值得一个人花好几年去做?

高正祺:我觉得这是非常好的问题。一些非常本质或者基本的问题,永远是值得做的。举个例子,去探索会不会有比硅更适合做晶体管的材料,这是永无止境的一件事,可以一直探索下去,没有终点。类似的还有量子计算、超导,数学上定理的证明,物理和天文里对宇宙诞生的探索。这些永远都值得继续做下去,大语言模型的存在会辅助你把这些事做得更方便。

但同时,确实有一些科研内容,现在做就没什么意义了。举过去的例子:我 2021 年刚读博的时候,还有人在做图像分割,更早一点做图像分类,做自然语言的翻译、问答。这些在今天看来,已经是被完全解决的问题,确实意义不大了。

还有一类是短期能落地的事情。大家提得最多的就是机器人、具身智能。我觉得投入大量的人力和资源做这件事是合理的,但它 5 年之内能不能落地,我感觉存疑。所以如果真要规划的话,我会觉得比较合适的做法是同时做三个:一个一两年就能落地的短期项目,一个你觉得 5 年之内能落地的,再加一个 10 年之内、甚至 10 年都未必落地的。

DeepTech:那你之后回密歇根任教,主要会探索什么方向?

高正祺:广义上,会在 AI 和芯片这两个领域交叉的位置。芯片上更具体一点,是去思考怎么用光来辅助现在的芯片,所谓光电异构的芯片,大概是这样一个领域。具体做什么,实事求是地讲,我并没有一个非常清晰的想法。因为我半年前想的东西,现在感觉好像已经有点过时了,发展实在是太快了。我现在有一个想法,业余时间也在试,这个东西做完之后,可能在我去密歇根之前就会发表出来。所以去密歇根具体做什么,可能要到出发前半年才会真正开始认真思考。大方向就是刚才说的那两个,小方向要再好好想。

DeepTech:也许在 Anthropic、在产业界待过之后,会有一些新的认知和想法。

高正祺:希望吧!

DeepTech:如果未来开始带学生,你会让他们做什么样的探索?

高正祺:肯定还是刚才说的,让他们在 AI 和光电异构芯片交叉的地方探索。我会让他们同时思考一个短期的、半年一年的项目,再一直思考一个 5 年的和一个 10 年的项目。因为做短期能落地的项目,是很快能看到影响力的事情;而思考 5 年和 10 年这两个维度,是更有前瞻性的事情。这件事我自己读博的时候做得不是特别好,我现在也在反思。

如果我将来有博士生,我会告诉他们在这个交叉领域里,做一个一年的思考、一个 5 年的思考、一个 10 年的项目。如果学生能看到一个长久有意义的 5 年项目,我会非常支持他去探索。我不会要求他一定要做某个项目,更多是做自己真正感兴趣的、自己觉得合理的,我觉得这是最重要的。

DeepTech:想聊一个更大一点的问题。AI for Science 这个词现在非常火,我们今天也反复在聊 AI for EDA。从你的探索来看,AI 真正去加速一门学科,需要什么条件?按这个条件筛选,哪些学科会最先被加速?

高正祺:我觉得符合两个特征就会被极大的加速。第一,依赖于自然语言、依赖文本;第二,之前需要大量人工。需要人工这件事细分的话是两类:一类是需要非常有见解、有天赋、有洞察力的人工,比如去解决哥德巴赫猜想这样的事情;另一类不需要那么聪明,更多是重复性的、可能比较枯燥的劳动。满足这两个特征的学科,都会被大语言模型加速。

很明显能看到的,第一个是跟数学证明相关的。也不是说取代,是它会做一个非常好的辅助,给你提供很多之前没想到的想法,帮你做一些辅助性的证明。数学、理论计算机,都会受很大的影响。芯片设计肯定也是:数字电路的前端就是代码,是 Verilog;模拟电路的网表也是文字。反过来,什么不会被取代?跟物理世界有更多接触和交互的。毕竟语言模型现在还没有真正的实体,没有办法和物理世界发生真正的交互,它只存在于计算机里。如果你的很多智力思考和行为都发生在真实世界当中,比如医生做手术、生物学家做湿实验,短时间之内不太会被取代。当然,等机器人发展起来之后,这些也会逐渐有被取代的可能性,但相对来说,短期之内还有一段距离。

DeepTech:最后问一个开放性的问题。5 年之后,芯片设计这件事会变成什么样?你自己可能在做什么?

高正祺:我一直觉得,你在某个时间点去问一个人:5 年前的你猜想今天,和今天的你猜想 5 年后,哪边变化更大?人们都会倾向于说,过去 5 年到今天的变化更大,因为我们对已经发生的事情有更深的感触。但事实上我会觉得,未来 5 年的变化可能是更大的。

我自己就是最好的例子。我 2021 年入学的时候,根本没有大语言模型这种东西。你要跟我说 5 年之后我不需要自己写代码了,只要跟它说我想做什么事情,它就自动帮我把代码写完、把实验跑完、把结果返回给我,我是绝对不可能相信的。而在今天这个时间点,我会感觉非常恐怖的一件事情是:未来 5 年发生的变化,会比 2021 到 2026 这五年更大。我其实真的很难想象 2031 年会发生什么,也很难想象我自己会在哪。

从个人出发,我会希望我在做一件自己喜欢做的事情,有还不错的生活,家人和朋友都安好,我觉得就可以了。说得细一点,我希望还在做跟 AI 和芯片相关的工作。但我相信接下来 5 年人类社会可能会发生一些变化,高等教育的体系也会变。有一个很明显的例子:发论文已经没有那么重要了,信噪比实在太差了,论文太多太多了。因为有 agent 存在,跑实验和发论文的成本变得更低,一个博士生或者研究员能发出来的论文数量是之前的很多倍。在这种情况下,用论文数量去衡量教授、衡量博士生,在今天这个时代会越来越不合理。

还有,给学生上课这件事,可能真的不太需要教授了,你去问 Claude 都可以讲得很好。工业界因为“模型自己训练自己”的存在,也会发生很大的变化。所以 5 年之后会怎么样,我也不太确定。我希望我还在做一些有益的事情,最好是跟 AI 和芯片设计相关的。

运营/排版:何晨龙

注:封面由 AI 辅助生成