Siemens Fuse EDA AI Agent: Using Physical Verification to Backstop Agentic EDA

基于物理的验证，可信智能体EDA的基石来源：半导纵横发布时间：2026-10-29 18:24EDA技术进展生成海报经过物理验证的流程是指智能体每做出一次决策，在进入下一步之前，都要交由具备确定性、基于物理原理的EDA引擎核验。

智能体在工作过程中持续校验自身判断，而不是等到整轮任务跑完之后才检查。但这些判断，究竟要依据什么来核验？答案是物理规律。更准确地说，是具备确定性、基于物理原理的EDA引擎，由它们判定设计是否正确。自验证智能体负责自查工作成果，而经过物理验证的流程，则确认这份成果符合物理规则。

半导体设计由物理规律约束

芯片设计始终受到物理层面的约束。无论设计以何种方式生成，每一颗晶体管、每一根走线、每一条时序路径、每一处温度梯度，都必须遵循固定的物理定律。这也是流片（tapeout）结果非黑即白的原因：硅片要么功能正常，要么失效。

这一点，区分了能够推理物理现象的模型，和经过物理验证的设计流程。

“物理验证” 是什么意思

经过物理验证的流程，指智能体每做出一次决策，在进入下一步之前，都要交由具备确定性、基于物理原理的EDA引擎核验。验证不是只放在流程末尾、等整轮仿真跑完才做，而是依托工程师信赖数十年的求解引擎，在每一步持续开展。

智能体执行一步操作，再由引擎判断结果是否满足设计的物理约束。如果不满足，智能体定位问题、修复后继续执行。所谓物理验证，代表判定正确性的权威是求解引擎，而不是AI模型。

为什么对流片环节至关重要

半导体设计中，未经核验的决策没有容错空间。流片时间节点固定，重新流片成本高昂，错失的市场窗口无法追回。

一套智能流程即便能够正确推演物理逻辑，但输出结果没有经过物理引擎核验，每一步自主操作都会引入风险。流程在缺少验证的状态下运行越久，等到错误暴露时，设计偏离正确状态就会越严重。

在跨多工具、多物理域、持续数小时的长时自主流程中，无人干预时，未核验的错误会不断累积。持续的物理验证可以阻止这类错误在流程里层层传递。

3D-IC设计：一项多物理场难题

此前介绍过一套自主器件库表征流程：智能体依托物理EDA引擎持续自查。该案例在单一任务层面体现了这套原则。当流程跨多个工具、多个物理域时，持续验证的必要性进一步提升，3D-IC设计就是典型代表。它是对物理规则的终极考验，也最能说明芯片设计本质上服从物理规律。

AI算力集群对算力、内存带宽、散热性能的需求持续上涨，但可使用的物理空间越来越受限。单片裸芯在功耗、性能、面积上的缩放逼近物理极限，基于芯粒的2.5D和3D架构，依靠高密度封装，实现算力与存储的扩展。

这种高集成度让物理设计的复杂度大幅提升。堆叠有源裸芯会让散热、芯片间温度耦合更难预测，封装结构还会带来机械应力。电学、功耗、热学、力学效应相互耦合，一处改动就会影响其他指标。依靠人工、碎片化、多工具割裂的传统流程处理这类问题，会产生大量跨岗位交接，迭代缓慢，团队能够评估的设计方案数量十分有限。

面向3D-IC设计的自主流程

西门子推出了一套智能工程流程，可以自主调度3D-IC的设计与分析任务。不同EDA工具对应的MCP服务端与脚本文件接入Fuse EDA AI Agent；该智能体作为MCP聚合层，可对接任意代码智能体。本案例选用Claude Code作为代码智能开发环境，调度一套包含九个环节的电热协同流程，串联七款西门子EDA工具，需要智能体执行100–200轮迭代，总时长超过12小时。

每个环节承担独立工程任务，包括布局规划、器件库表征、功耗分析、热签核、系统级热仿真、寄生参数提取，以及兼顾功耗与温度的SPICE仿真。所有环节都采用可用于签核、基于物理原理的求解器完成验证。

整套流程自主运行，自动执行分析、评估结果、识别未达标的指标，持续迭代优化设计。单轮循环内，团队可以扫描换热系数（HTC）边界、功耗预算、叠层材料方案，覆盖200至500个以上设计点。这套方案可将工具配置效率最高提升20倍，减少最多95% 的人工工作量，可供评估的设计方案数量最高达到传统人工流程的50倍。

如何判断一套流程是否经过物理验证？

评估智能EDA流程时，只用一个问题就能判断它是否满足物理验证架构：在每一步执行后、流程继续往下之前，智能体的输出结果，是否经过确定性、基于物理原理的EDA引擎核验？

如果答案是肯定的，这套流程就属于物理验证流程。求解引擎作为判定依据，所有自主决策都要对照设计的物理现实完成确认。

面向量产的智能EDA需要满足三项条件：适配真实工程环境的架构、持续校验智能体决策的自验证机制，以及判定决策对错的物理验证标准。

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