半導體世界一直是技術創新的心臟，為從智能手機到最新的人工智能突破的一切提供動力。然而，隨著芯片復雜性的增加和市場需求的加速，堅持傳統的開發周期可能會使設計團隊停滯不前，減緩創新的步伐。

相比之下，游戲行業已經完善了快速、迭代發展、深刻以用戶為中心的模式。游戲開發人員發布產品，收集大量反饋，并以更僵化的半導體世界通常陌生的速度進行迭代。

對于半導體設計團隊、工程師和高管來說，推動快節奏游戲世界的方法提供了寶貴的新視角。以下是他們可以從游戲中學到的五個重要教訓：

1. 擁抱迭代創新和敏捷性

挑戰：剛性的瀑布式開發周期

半導體公司陷入僵化的開發周期，感覺幾乎是儀式性的。路線圖通常是提前幾年規劃的，設計過程遵循從規范到流片的嚴格、瀑布式的過程。雖然這種方法支持防止代價高昂的錯誤所需的謹慎控制水平，但它也會扼殺創新，并使其難以適應新的市場需求或技術挑戰。

課：通過迭代和反饋培養敏捷性。

游戲開發是一個動態且常?；靵y的過程。工作室經常發布其游戲的測試版，只是在經過一個周末的測試后調整整個項目。這種敏捷的方法使他們能夠改善用戶體驗、修復錯誤并確保最終產品與受眾產生共鳴。

將其應用于半導體：

雖然芯片制造的物理限制是不可否認的，但預生產和驗證階段為敏捷性提供了巨大的空間。半導體團隊可以通過以下方式采用更具迭代性的思維方式：

• 實施敏捷驗證：團隊無需等待整個設計完成，而是可以使用增量驗證技術在開發時測試和驗證較小的 IP 塊。這允許更早的反饋，并降低在周期后期發現重大缺陷的風險。

• 利用早期原型：使用現場可編程門陣列 （FPGA） 和仿真平臺可以更早地進行軟件開發和系統級測試。這創建了一個反饋循環，可以在流片之前很久就為硬件設計提供信息，就像游戲的 Beta 測試一樣。

• 采用螺旋開發模型：螺旋模型不是線性進展，而是創建設計的連續迭代，每個循環都建立在上一個循環的基礎上，并結合反饋和新需求。

通過擺脫長期設計周期，半導體公司可以變得更加實驗性、響應迅速，并最終更具創新性。

2. 了解并優先考慮最終用戶體驗

挑戰：與最終用戶的斷開連接

半導體公司以工程為導向，通常與最終使用其產品的人類脫節。他們傾向于專注于達到性能基準、增加晶體管密度和實現特定的功率目標。雖然這些指標至關重要，但它們可能會導致與最終使用該技術的軟件開發人員和最終消費者脫節。

課：了解您的最終用戶。

游戲開發者對玩家體驗非?？駸?。他們投入了無數時間進行游戲測試和用戶研究，以確保游戲不僅性能良好，而且“感覺正確”。游戲機制、用戶界面設計和整體樂趣是成功的關鍵，如果玩家覺得體驗不引人注目，開發人員通常會放棄數月的工作。

將其應用于半導體：
芯片設計人員可以超越原始基準測試，考慮硬件設計選擇如何影響最終應用。

• 優先考慮現實世界的工作負載：不要僅僅關注綜合基準測試，而是針對特定的實際應用（如人工智能推理、高保真游戲或復雜的數據處理）設計和優化芯片。NVIDIA 的成功證明了這種方法;他們的 GPU 旨在在游戲和人工智能這兩個市場具有非常具體的高性能需求。

• 與軟件開發人員互動：通過積極與在您的硬件上構建應用程序的軟件開發人員合作，芯片制造商可以獲得寶貴的見解，了解哪些功能最重要以及如何為這些程序員優化芯片。

通過將重點從理論改進轉移到切實的用戶利益，半導體公司可以創造出能夠提供卓越真實世界體驗并贏得更高市場忠誠度的產品。

3. 實施實時優化

挑戰：靜態、預定義的性能

芯片的性能參數傳統上是在設計階段設置的。雖然存在一定程度的電源管理，但硬件本身無法實時調整其核心功能以響應不斷變化的工作負載。這可能會導致效率低下，芯片可能會消耗超過必要的功率，或者無法在最需要的時候提供峰值性能。

課：采用實時、類似游戲引擎的適配

Unity 和 Unreal 等游戲引擎不會簡單地設置一次參數，它們會不斷調整渲染質量、物理計算和資產加載，以保持流暢一致的幀速率。其結果是視覺質量和性能的完美平衡，使用戶保持參與度。

將其應用于半導體：
未來的芯片應該通過智能和動態地適應其工作負載而表現得更像游戲引擎。

• 人工智能驅動的設計和電源管理：半導體行業正在探索電子設計自動化 （EDA） 中的人工智能，以優化芯片布局。下一步是通過片上人工智能將這種智能直接集成到硅中，該人工智能可以預測未來的工作負載并先發制人地調整時鐘速度、電壓，甚至處理單元配置。

• 自適應架構：設計具有更靈活和可重構組件的芯片。能夠根據應用程序的特定需求在其 CPU、GPU 和神經處理單元之間動態重新分配資源的處理器將始終針對手頭的任務進行優化。

通過構建可以實時學習和適應的芯片，半導體行業可以將性能和效率提高到靜態設計中無法實現的范圍。

4. 打破生態系統壁壘

挑戰：碎片化的架構和生態系統

分散或多樣化的架構（如 x86 和 ARM）和專有生態系統迫使軟件開發人員花費大量時間和資源來針對每個特定平臺優化其代碼。這種互作性的缺乏扼殺了創新，并為開發人員帶來了令人沮喪的體驗。

教訓： 解決跨平臺一致性問題

游戲行業在很大程度上解決了跨平臺開發的挑戰。使用 Unity 等引擎開發的游戲可以部署在 3,000 美元的 PC 或五年前的智能手機上，具有相對統一的感覺和性能。這是通過專注于跨不同硬件無縫運行的工具和 API 來實現的。

將其應用于半導體：
芯片制造商有一個重要的機會來擁抱這種生態系統優先的思維方式。

• 標準化軟件接口：通過共同創建更加標準化的 API 和硬件抽象層 （HAL），該行業可以減輕軟件開發人員的負擔。目標應該是允許開發人員編寫一次代碼，并使其在各種硬件上高效運行。

• 擁抱開放標準：支持 RISC-V 等開放標準是打破生態系統壁壘的有效方法。指令集架構 （ISA） 設計的開放和協作方法鼓勵更廣泛的采用和創新。

為不同芯片編寫完全不同的代碼的日子應該已經過去了。硬件的設計應實現無縫互作性。

5. 建立社區，而不僅僅是產品

挑戰：孤立的設計空間和 B2B 思維方式

許多半導體公司以傳統的 B2B 思維方式運營，將客戶視為其他企業，而不是開發人員和最終用戶的社區。這種方法導致設計過程孤立，錯失獲得寶貴反饋和共同創新的機會。

教訓： 利用社區的力量

最成功的游戲公司將他們的社區視為他們最大的資產。他們積極與玩家、主播和模組制作者（為游戲創建修改的用戶）互動，以獲得寶貴的反饋。這種共生關系提升了他們的產品以滿足消費者的需求，培養了忠誠度，并成為強大的營銷引擎。

將其應用于半導體：
半導體公司可以通過培養真正的社區來釋放巨大的價值。

• 開源協作：積極參與開源硬件和軟件項目并為其做出貢獻是與開發者社區互動的有效方式。這可以培養商譽，加速創新，并直接洞察用戶的需求。

• 游戲化學習和參與：該行業可以從游戲中汲取靈感來教育下一代工程師。例如，加州大學戴維斯分校的研究人員開發了“光刻”，這是一款教玩家如何構建虛擬半導體的游戲。

通過從封閉的組件供應商轉變為活躍的生態系統參與者，半導體公司可以建立更牢固的關系并創造更符合其市場需求的產品。

設計自適應和協作的半導體未來

人工智能和游戲是推動半導體技術進步的強大力量。領先的公司將通過結合敏捷方法、實時模擬、人工智能驅動的自動化、可擴展性和以用戶為中心的設計來做到這一點。然而，這種轉變需要正確的工具。

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