Хорошие перспективы для EDA в облаке

До недавнего времени осведомленность полупроводниковой промышленности о преимуществах инструментов проектирования микросхем и автоматизации электронного проектирования (EDA) в облаке была несколько «туманной». Хотя многие приложения, которые мы используем в повседневной жизни (такие как обработка платежей, бизнес-процессы / сотрудничество и анализ больших данных), все полагаются на технологии облачных вычислений, индустрии разработки микросхем потребовалось больше времени, чтобы внедрить облачные решения.

Времена, когда компании, занимающиеся проектированием микросхем, вкладывали средства в собственные высокопроизводительные центры обработки данных для решения таких сложных задач, как определение характеристик библиотек, уходят в прошлое. Под давлением конкуренции со стороны полупроводниковой промышленности разработчики микросхем предпочитают переходить на технологии облачных вычислений, чтобы не отставать от налоговых требований к качеству, требуемых сроков вывода на рынок и заоблачных затрат. Инновационные облачные решения EDA - это именно то, что нужно полупроводниковой отрасли, определяемой этими строгими требованиями, для решения этих проблем - и для процветания.

Давайте подробнее рассмотрим, как использование общедоступного облака для проектирования и проверки полупроводников может способствовать развитию кремниевых инноваций, поскольку преимущества закона Мура начинают уменьшаться.

Облако как новый рубеж

До недавнего времени отраслевые взгляды на роль облака в разработке микросхем были неоднозначными. Это потому, что закон Мура руководил отраслью на протяжении более 50 лет роста и инноваций. Однако, как отмечает Accenture, действие закона Мура замедляется, в то время как «затраты на разработку микросхем резко возросли, конкуренция исходит из нетрадиционных источников, а клиенты требуют экспоненциально большей мощности и функциональности для поддержки новых захватывающих приложений, таких как Интернет. вещей (IoT), искусственного интеллекта (AI) и, вскоре, квантовых вычислений ».

В условиях растущей конкуренции, когда вычислительные мощности препятствуют более быстрому выпуску микросхем на рынок, облачные вычисления, естественно, становятся для компаний жизнеспособным вариантом приобретения необходимых ресурсов для проектирования и проверки современных систем на кристалле (SoC).

Хотя у разработчиков микросхем своя собственная философия, есть несколько универсальных рыночных факторов, которые побуждают все больше разработчиков микросхем переходить в облако.

Эффективное время и повышенное качество

По мере того как микросхемы продолжают становиться и крупнее, и сложнее, ресурсы для проектирования и проверки микросхем становятся все более актуальными перед лицом растущего давления на рынок. Одновременно с этим растут рабочие нагрузки инженеров:инженеры постоянно берут на себя больше при меньших доступных ресурсах. Вместо того, чтобы запускать решения EDA в локальном центре обработки данных, использование облака позволяет использовать больше вычислительных ресурсов для ускорения основных процессов проектирования и проверки микросхем. Не говоря уже о преимуществах эластичности - способности быстро увеличивать или уменьшать масштаб в зависимости от потребностей. Именно эта гибкость, даже в сценариях, зависящих от времени, делает переход в облако более привлекательным для разработчиков микросхем.

Давайте рассмотрим характеризацию библиотеки, задачу с высокой степенью параллелизации, которая требует большого количества вычислительных ресурсов. До того, как облачные вычисления стали популярными, компании, занимающиеся разработкой микросхем, были вынуждены вкладывать средства в собственные высокопроизводительные центры обработки данных для этих заведомо сложных рабочих нагрузок. В результате системы будут использоваться либо чрезмерно, либо недостаточно, либо потребовать упорядочения рабочих нагрузок, что, в свою очередь, приведет к задержкам. С другой стороны, облачные вычисления могут сократить время выполнения работ с нескольких недель до нескольких дней, предоставляя доступ по требованию к любому количеству вычислительных ресурсов по мере необходимости.

Чтобы поддерживать высокое качество результатов для проектов с расширенными узлами, конструкций с низким энергопотреблением и конструкций, которые выходят за пределы границ сетки нитей, усилия по проверке необходимы на всех этапах процесса проектирования. Но когда внутренние вычислительные ресурсы не безграничны, менеджеров по дизайну просят соблюдать тонкий баланс времени выхода на рынок и качества результатов.

Однако с облачной реализацией существуют практически «неограниченные» ресурсы, поскольку облако предоставляет массу возможностей для выполнения массового моделирования, согласования по времени и задач физической проверки, которые могут перегрузить или ограничить локальные вычислительные ресурсы. Технология облачных вычислений сделала некогда почти невозможную задачу компромисса между качеством и эффективностью времени, которая стала доступной для менеджеров по дизайну.

Более низкая стоимость и эластичность

В то время как получение продуктов высочайшего качества на рынке всегда является целью №1, производство чипов с минимально возможными затратами - второе место. Используя облако, традиционные компании, занимающиеся разработкой микросхем (и даже небольшие стартапы), могут принять гибридную модель рабочего процесса, в которой локальные вычислительные ресурсы дополняются облачными ресурсами на периоды периодического использования в качестве средства снижения затрат на владение собственными центрами обработки данных. Облако обеспечивает логический канал для доступа к вычислительным ресурсам и хранилищам последнего поколения, когда это необходимо, с гибкостью модели с оплатой по мере использования.

Эластичность облака также может способствовать снижению стоимости результатов. По мере того как поставщики облачных вычислений разрабатывают более дешевые вычислительные ресурсы, такие как спотовые инстансы, использующие избыточную мощность, они могут предлагать более низкие цены. Дизайнерской компании следует искать решения EDA, которые могут использовать эти возможности.

Слон в комнате:охрана

Несмотря на очевидные преимущества перехода в облако, в полупроводниковой промышленности все еще существуют некоторые сомнения, связанные с проблемами безопасности и времени безотказной работы системы. Внедрение современной облачной безопасности и облачных процессов и технологий помогает гарантировать, что рабочие нагрузки EDA будут выполняться в безопасной, контролируемой облачной инфраструктуре. Поставщики EDA работают в тесном сотрудничестве с поставщиками облачной безопасности, чтобы адаптировать свои технологии для защиты рабочих нагрузок EDA и предотвращения утечки данных за счет применения надежных возможностей управления идентификацией и доступом.

В большинстве случаев поставщики облачных услуг действуют в рамках модели совместной ответственности, в которой безопасность из за облако отвечает поставщик, а за безопасность в облако предоставляется их клиентам. Чтобы заранее планировать модели безопасности, отрасль EDA должна четко понимать, что означает эта совместная ответственность, до внедрения. Это означает, что нужно задавать такие вопросы, как:создают ли поставщики облачных услуг безопасность с нуля в своих инфраструктурах и приложениях, а также обеспечивают операционную безопасность? Используют ли поставщики EDA средства шифрования и мониторинга и устранения неполадок нового поколения, адаптированные к облачным средам?

Что касается времени безотказной работы системы, клиенты EDA могут расслабиться, зная, что облачные провайдеры создают достаточную избыточность для обеспечения высокой доступности и отказоустойчивости своих вычислительных ресурсов. Приложения EDA можно запускать в кластерах с высокой доступностью, чтобы повысить надежность и время безотказной работы.

Будущее EDA, готового к работе в облаке

Стремление производителей микросхем быстро и с меньшими затратами вводить новшества неумолимо в условиях конкурентного давления на высокопроизводительные микросхемы с еще более богатыми функциональными возможностями. В то же время инновации среди поставщиков EDA и IP приводят к появлению оптимизированных для облака решений, которые позволяют поддерживать высокие требования к вычислительным ресурсам и сокращают время цикла для задач проектирования и проверки микросхем.

Стало очевидным, что EDA в облаке явно больше, чем тенденция; это путь вперед для отрасли, которая борется с растущими вычислительными потребностями наряду с постоянным стремлением сократить время цикла проектирования и проверки. Короче говоря, по мере того, как EDA в облаке продолжает становиться все более изощренным, это, в свою очередь, ускоряет его внедрение в качестве средства для непрерывных инноваций в полупроводниках. Это благоприятный цикл, который сулит хорошие результаты для отрасли в целом и для многих секторов, которые полагаются на передовые кремниевые чипы.