Silvaco、NVIDIAと協業しAI対応チップ設計デジタルツイン

2026年7月26日、半導体設計・EDAソフトウェアおよび半導体IPソリューションを提供するSilvaco Group, Inc.（Nasdaq: SVCO）とNVIDIAは、半導体設計・製造向けの次世代デジタルツインを構築するための戦略的協業を発表した。このパートナーシップは、Silvcoの数十年にわたる物理ベースモデリング専門知識とNVIDIAの高速演算、CUDA-Xライブラリ、PhysicsNeMo、Omniverseライブラリ、Nemotronオープンモデルを組み合わせる。

この協業は4つのフォーカス領域にわたって展開される。第1は、GPU高速化物理シミュレーション。Silvcoはシミュレーション実行時間を削減し設計生産性を向上させるため、NVIDIA高速演算とCUDA-Xライブラリを活用して半導体デバイス、プロセス、フォトニクス、マルチフィジックスシミュレーションソリューションを高速化する。実証として、Silvcoは32個のNVIDIA GPU（NVLinkで接続）上で、32億メッシュノードを持つフォトニックエッジカプラの完全スケール3D FDTD（時間領域有限差分法）シミュレーションを4時間以内に完了した。このワークロードはCPU上では収束せず、その結果は測定とシミュレーション間で0.15dB以下の差を達成した。これは生産用途での検証を行うアプローチの精度を示す。第2は、AI駆動サロゲートモデリング。Silvcoは、高精度物理シミュレーションを補完し設計代替案の探索を加速させるカスタマイズ可能なAIサロゲートモデルを開発するためにNVIDIA PhysicsNeMoを活用する予定である。第3は、デジタルツインビジュアライゼーション・協業。Silvcoは、半導体ファブ、製造システム、ロボティクスプラットフォーム、インフラアプリケーションにまたがる協調的でリアルタイムなビジュアライゼーション・シミュレーション環境を提供するため、そのデジタルツイン環境をNVIDIA Omniverseライブラリとと NVIDIA Cosmosに接続する予定である。第4は、スケールエンジニアリングワークフロー。Silvcoは、現代の半導体設計チームが複数拠点にまたがるという現実を反映して、分散チームおよびコンピュート環境にわたる設計、テスト、検証に対応するクラウドネイティブワークフローの確立を目指している。

両社は、ますます複雑化する半導体テクノロジーの設計、シミュレーション、最適化を支援すると予想している。このパートナーシップは、半導体シミュレーションの精度維持に不可欠なSilvcoの20年にわたる物理ベースモデリング専門知識と、高速演算におけるNVIDIAのリーダーシップおよびその拡大するAIツールポートフォリオを活用する。これらの機能を統合することで、Silvcoの顧客は、複雑な半導体システムの予測、最適化、検証を前代未聞のスピードと精度で行えるデジタルツインへのアクセスを獲得し、チップの複雑性上昇の時代における設計サイクル縮小の課題に直接対処する。

Silvcoは半導体設計・シミュレーションソフトウェアプロバイダーとして、長年物理ベースモデリングを使用し、チップメーカーが複雑なシステムを設計・検証できるよう支援してきた。しかし従来のCPUベースシミュレーションは現代の半導体設計の計算需要に苦闘してきた。フォトニックシミュレーションがCPU上で収束しなかったことが証拠である。NVIDIAとパートナーシップを組むことで、Silvcoはこれらのシミュレーションを大幅に高速化できるGPU高速化とAIツール、およびAIサロゲートモデリングのような新しいアプローチへのアクセスを獲得する。本パートナーシップは実際のボトルネックに対処している。チップがより複雑になるにつれ半導体設計サイクルが長期化しており、シミュレーション時間は重要な制約である。NVIDIAの高速演算とAIフレームワーク、およびSilvcoの物理専門知識は、両企業が先進チップ設計の反復を高速化することを急ぐ顧客にサービス提供できるよう位置付ける。

この協業は、デジタルツインエコシステム全体を形成する4つの異なる領域にまたがっている。GPU高速化物理シミュレーションは実行時間に直接対処する。Silvcoの実証は影響が実質的であることを示している（従来は収束しなかったワークロードで4時間以内）。AIサロゲートモデリングは新しい機能を追加する。完全な物理シミュレーションを補完し、各回高価な完全シミュレーション実行なしに設計チームが代替案を探索できるようにする訓練可能なモデルである。ビジュアライゼーション・協業レイヤー（OmniverseとCosmosを搭載）は、現代のチップ設計が複数サイトとタイムゾーンにまたがるチームアクティビティであることを認識している。最後に、クラウドネイティブワークフローへの推進は、半導体企業が現在分散エンジニアリングチームを運営していることを認識している。これらの投資全体で、SilvcoとNVIDIAは半導体設計の未来を高速化物理シミュレーション、AI最適化、リアルタイム協業、クラウドスケール演算のブレンドと見なしていることを示唆している。

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