EDA transformeert van een bezadigde maar strategische sector naar een hete investeringsmarkt, gevoed door sterke winsten en groei, een roep om toonaangevende en steeds meer op maat gemaakte ontwerpen in nieuwe en bestaande markten, en de uitrol van geavanceerde technologieën zoals AI voor een reeks van tools die nodig zullen zijn om nieuwe architecturen te ontwikkelen met veel betere prestaties per watt.

Een samenloop van omstandigheden heeft geresulteerd in een van de beste jaren ooit voor de major EN VAN spelers, niet alleen vanwege hoe goed ze het afgelopen jaar hebben gedaan in termen van omzet, winst of aandelenkoers, maar ook vanwege hoe het in de toekomst zou kunnen gaan. Zoals onlangs gerapporteerd door SEMI's Electronic System Design (ESD) Alliance, is de omzet van de industrie in het derde kwartaal van 25.2 met 4,702.4% gestegen tot $2023 miljoen, vergeleken met de $3,756.3 miljoen in het derde kwartaal van 2022. Het voortschrijdend gemiddelde over vier kwartalen, dat de meest recente vier kwartalen stegen met 13.8% ten opzichte van de voorgaande vier. Bijna alle segmenten en regio's kenden een aanzienlijke groei, en er heeft zich een snel herstel voorgedaan na de zwakte aan het begin van het jaar.

Zelfs die zachtheid was aanwezig voor de grote EDA-spelers. De neergang werd sterker gevoeld door kleine bedrijven. “Begin 2023 hadden we de economische correctie”, zegt Prakash Narain, president en CEO van Real Intent. “De zaken gingen langzamer, maar hadden meer invloed op startups dan op sommige grotere bedrijven. Toen pakte het op. Nu zien we dat er veel meer activiteit plaatsvindt in de systeembedrijven. Dat is eigenlijk heel spannend omdat ze silicium op maat nodig hebben. Dat betekent dat er meer ontwerpwerk plaatsvindt, en dat is gewoon geweldig nieuws voor de EDA-industrie. Over het geheel genomen was het een goed jaar, in de zin dat de dip gecompenseerd werd door de opleving in het laatste deel van het jaar.”

Deze transformatie wordt veroorzaakt door verschillende factoren. De enorme groei in ChatGPT, die pas vorig jaar begon, vereist een aanzienlijke toename van het totale beschikbare rekenvermogen, evenals gediversifieerde motoren om aan die behoefte te voldoen. CPU's worden vervangen door heterogeen computergebruik en we zien dat de cloud een mix wordt van CPU's, GPU's, AI-processors, aangepaste accelerators, FPGA's en meer. Veel van deze nieuwe processors worden ontwikkeld door startups of door hyperscalers, die essentieel zijn voor verbeterde efficiëntie in verschillende soorten berekeningen.

Veel van deze op maat gemaakte processors zijn de limiet van het dradenkruis ontgroeid, waardoor chipmakers gedwongen worden verschillende functies te ontleden met behulp van een soort geavanceerde verpakking, zoals 2.5D, 3D-IC's en dichte fan-outs met pilaren. Dit vereist meer geavanceerde EDA-instrumenten, waaronder enkele nieuwe instrumenten, en het gebruik van technologieën uit andere domeinen. Sommige pakken zelfs problemen aan die nog nooit eerder bij het chipontwerp zijn gezien. Multifysica is een term die inmiddels overal opduikt.

Een derde drijfveer betreft het versnellen van synergieën tussen EDA en de systeemruimte. Siemens was de eerste die van deze mogelijkheid gebruik maakte, en anderen volgden. “Synopsys wil op systeemniveau over dingen gaan nadenken, en ze willen andere disciplines bij de strijd betrekken”, zegt Chris Mueth, directeur New Markets Management voor Keysight Technologies. “De complexiteit groeit exponentieel, maar het personeelsbestand niet. Dat laat een leemte achter. Dus hoe ga je om met iets dat exponentieel in complexiteit groeit als je je personeelsbestand niet kunt opschalen? Je moet workflows automatiseren. Je hebt geen keuze. Je moet de muren afbreken en alles met elkaar verbinden en samenwerken. En het zal ook niet één leverancier zijn. Om een ​​aantal verschillende redenen is het onmogelijk dat één enkele leverancier met al deze verschillende zaken omgaat. Het is een interoperabiliteitsspel waarbij het hele ecosysteem betrokken is.”

EDA en RISC-V
Een andere transformatie is de snelle adoptie en acceptatie van RISC-V. Naarmate het ecosysteem groeit en volwassen wordt, waagt een toenemend aantal bedrijven de sprong om hun eigen op maat gemaakte processors te ontwikkelen, en zijn ze wanhopig op zoek naar tools. Dit soort tools bestonden in het verleden, maar namen af ​​toen Arm de dominante leverancier op de CPU-IP-markt werd. Hoewel er binnen Cadence (Tensilica) en Synopsys (ARC) nog steeds uitbreidbare processorontwikkeltools bestonden, waren ze tamelijk beperkt in hun bereik. Dat breidt zich nu uit.

“De RISC-V Exchange is sinds begin 40 met meer dan 2023% gegroeid en we verwachten dat er in 2024 veel nieuwe en innovatieve RISC-V-producten op de markt zullen komen”, zegt Calista Redmond, CEO van RISC-V International. “Ik ben erg onder de indruk van de aanzienlijke technische vooruitgang van de gemeenschap, waarbij 16 specificaties zijn goedgekeurd en er komen er nog veel meer. We zagen ook belangrijke RISC-V-aankondigingen in verschillende segmenten. Meta vertelde bijvoorbeeld dat het bedrijf RISC-V gebruikt voor videotranscoders, inferentieversnellers en trainingschips. Bovendien benadrukte Qualcomm dat het een miljard apparaten met RISC-V-microcontrollers heeft geleverd en een op RISC-V gebaseerde wearables-oplossing voor Wear OS by Google op de markt brengt.”

Sommige problemen met RISC-V blijven bestaan, maar zelfs deze zijn goed voor EDA. “Er begint enig besef te komen over verificatie”, zegt Frank Schirrmeister, vice-president voor oplossingen en bedrijfsontwikkeling bij slagader. “Vrijheid om te innoveren brengt een grote verantwoordelijkheid met zich mee om te verifiëren, en het RISC-V-ecosysteem zal verdere rijping nodig hebben om de groei te ondersteunen. Naast verificatie hebben gebruikers er tijdens de RISC-V Summit op gewezen dat aspecten als IOMMU’s, debuggen en traceren, interruptcontrollers, energiebeheer en SoC-brede coherentie ecosysteemwerk nodig hebben om de voortdurende groei van RISC-V te ondersteunen.”

Eind 2023 nam Synopsys stilletjes Imperas over, de toonaangevende leverancier van RISC-V-referentiemodellen en een groeiend pakket verificatietools gericht op RISC-V. Daarnaast heeft Synopsys ARC-V aangekondigd, een onderneming die hun jarenlange ervaring met de uitbreidbare ARC-processor gebruikt en die toepast op de RISC-V-architectuur.

Terwijl open-source hardware aan populariteit wint, is open-source EDA dat niet. “Goede EDA kost veel geld”, zegt Ashish Darbari, oprichter en CEO van Axiomase. “De gebruikers van EDA zijn bedrijven die deze tools gebruiken omdat ze kwaliteit en time-to-market belangrijk vinden. Ze willen het in één keer goed doen. Deze bedrijven, vooral de oude siliciumhuizen van de wereld, stellen zichzelf niet open voor nieuwe open source, iets goedkopere vormen van EDA. Open-source EDA heeft het helaas nog niet klaar voor de RISC-V-ruimte. De grootste reden hiervoor is dat de leveranciers van RISC-V-silicium, en alle bedrijven die silicium bouwen, niet investeren in open source EDA.”

AI binnen EDA
EDA heeft een nieuwe pijl in zijn pijlkoker: AI. EDA-bedrijven hebben de afgelopen tien jaar selectief AI geadopteerd, maar het nut ervan neemt toe.

Het type AI dat binnen EDA wordt gebruikt, is misschien niet zo sexy als generatieve AI, zoals blijkt uit tools als ChatGPT. Niettemin is aangetoond dat versterkend leren goed is in het vervangen van enkele van de meer repetitieve taken die momenteel door mensen worden uitgevoerd, vooral als het gaat om complexe relaties tussen vele factoren.

Het is minder waarschijnlijk dat AI ontwerpers zal vervangen. “AI is getraind”, zegt Dean Drako, CEO van IC Manage. “Als je je AI traint, leert hij van wat er al is gedaan. Als ik AI train met 1,000 ontwerpen van een opteller, weet hij wat een opteller is. Dan kan ik hem vragen een opteller te ontwerpen met een gedefinieerde reeks kenmerken. Maar ik ga AI niet op het idee van chiplets laten komen, omdat dit nog nooit eerder is gedaan. Het belangrijkste onderdeel van wat we doen in de EDA-wereld, en in de designwereld, is het bedenken van nieuwe dingen. Elke keer dat we een nieuwe chip maken, bedenken we iets dat beter is dan de vorige. Wij doen niet hetzelfde. AI zal heel goed zijn in het uitvoeren van repetitieve taken.”

Engineering is een combinatie van creatief en methodisch. “Het creatieve deel is relatief klein”, zegt Narain van Real Intent. “Dan is er het methodische gedeelte, waarbij je de code invoert, de functionaliteit creëert en test. Dat kost veel engineeringtijd. Er is een beweging gaande in de richting van het verhogen van de productiviteit van ingenieurs. Door meer methodisch te automatiseren, geef je ze meer tijd om andere dimensies te overwegen.”

Het kan ook echte winst opleveren. “De Big Four kwamen het afgelopen jaar met AI-verbeteringen op de markt”, zegt Rich Goldman, directeur van Ansys. “Bedrijven als Synopsys, die al veertig jaar aan logische synthese doen, leveren dankzij AI opeens betere resultaten. Het is gewoon verbazingwekkend dat zoiets zoveel kan veranderen.”

Een groot deel van deze winst komt voort uit het gebruik van versterkend leren. “Maar nu ontgrendelt generatieve AI een geheel nieuw niveau van mogelijkheden”, zegt Neil Hand, marketingdirecteur, IC-segment bij Siemens EDA. “Dat traject is indrukwekkend geweest, niet alleen vanwege wat het in technische termen heeft ontgrendeld, maar ook wat het in perceptie voor de gebruikers heeft ontgrendeld. Als je een paar jaar teruggaat, kon het mensen niet zoveel schelen hoe iets gedaan werd, als het maar gedaan werd. Als je het over machinaal leren had, waren mensen een beetje sceptisch en vertrouwden ze het niet volledig. Nu is dat volledig weggeblazen. Mensen vertrouwen op AI en ML. Mensen willen weten wat je doet. Ze willen achter het scherm kruipen en begrijpen welke technologieën er worden gebruikt.”

Er liggen nog veel meer mogelijkheden in het verschiet. “Een van de uitdagingen waarmee ik als EDA-toolontwerper te maken krijg, is de menselijke interface”, zegt Narain. “We berekenen veel informatie die aan de gebruiker moet worden gepresenteerd. AI kan het deel van het proces automatiseren dat automatisch parameters aanpast op basis van patronen die wij als mensen niet kunnen zien: het vermogen om patronen in het onbekende te vinden. Dat kan een lang proces zijn.”

EDA vindt respect
EDA wordt al geruime tijd niet meer gezien als een dynamische, investeringswaardige sector. “Halfgeleiders en EDA zijn weer cool”, zegt Hand van Siemens. “Dat is waarschijnlijk een van de grootste verrassingen voor mij, na jaren minder op de voorgrond te hebben gestaan. Ook al hebben we de wereld dagelijks veranderd, we zijn niet gezien. Vorig jaar hadden we halfgeleidermensen in het Witte Huis, we hadden EDA-mensen die met de president spraken. We zijn ineens zichtbaar geworden.”

Dat is terug te zien in de waarderingen. “Het was erg leuk om te zien dat de publieke markten eindelijk de bijdrage erkenden die EDA levert”, zegt Narain. “EDA is al zo lang ondergewaardeerd. Ik moet het management van de grotere bedrijven bedanken die een belangrijke rol hebben gespeeld bij het realiseren hiervan.”

Is het teveel van het goede? “Ik ben verrast door de marktkapitalisatie van de EDA-bedrijven”, zegt Drako van IC Manage. “Ze zijn belachelijk hoog. Het is gewoon ongelooflijk. Enigszins gerechtvaardigd of te laat, misschien. De EDA-business is de drijvende kracht achter alles in ons leven, en toch is de EDA-industrie in werkelijkheid een achtergebleven gebied geweest dat niet veel geld verdiende en niet veel respect kreeg. Het heeft ons vijftig jaar gekost, maar het respect en het geld dat naar de EDA-wereld komt, had al veel eerder moeten gebeuren.”

Hoge waarderingen maken acquisities waarschijnlijker, en we hebben zeker een toename van de activiteit op dat gebied gezien. Als de onlangs aangekondigde fusie van Synopsys en Ansys wordt afgerond, zal dit veruit de grootste bedrijfstransactie sinds lange tijd zijn.

Een bewolkte horizon
Maar er is tenminste één wolk aan de horizon. Dezelfde krachten die EDA zichtbaarder maken, houden ook verband met geopolitieke houdingen die gevolgen op de lange termijn kunnen hebben. "Ik heb een lijst met ongeveer vijftien nationale initiatieven, in verschillende landen, voor financiering op het gebied van halfgeleiders en EDA", zegt Hand. “De CHIPS-wet was slechts één voorbeeld. In ruil daarvoor zorgde dat ook voor tegenwind, omdat China een van de grote markten is. Hoe ga je om met exportbeperkingen? Hoe kun je daar doorheen navigeren, zodat je ze nog steeds in staat stelt te doen wat ze mogen doen, maar op zo'n manier dat we geen enkele beperking overtreden?'

Er worden genoeg fabrieken gebouwd. “De CHIPS Act versnelt de bouwplannen voor halfgeleidergieterijen, wat een aanzienlijke impact kan hebben op de halfgeleidercycli”, zegt Goldman van Ansys. “Het duurt even om een ​​nieuwe gieterij te bouwen. Je ziet gieterijen in Arizona met TSMC en Intel, maar ook in Ohio en centraal New York, en op plaatsen waar we ze nog niet eerder hebben gezien. Bij EDA hebben we achter de schermen veel inspanningen gezien over waar het geld naartoe gaat, maar het geld is nog niet vrijgegeven. Ik denk dat we die impact het komende jaar zullen zien.”

Als die fabrieken economisch levensvatbaar willen zijn, moet al die extra fabriekscapaciteit op de een of andere manier worden opgevuld. “Met de CHIPS Act streven ze naar de democratisering van chipontwerp en toegang tot tools, bibliotheken en IP’s, zodat meer teams geavanceerd chipontwerp kunnen doen”, zegt Marc Swinnen, directeur productmarketing bij Ansys. “Ze willen ook vooruitgang op het gebied van EDA, met onderzoek aan de universiteiten, en ze hebben de EDA-leveranciers nodig om een ​​consortium te vormen waarin ze allemaal een beetje ongemakkelijk naast elkaar verdringen in dezelfde emmer van beschikbaarheid. Er moet veel baanbrekend werk worden verricht. Wat ze willen op het gebied van design, en hoe we dat gaan bereiken, wordt momenteel uitgewerkt.”

Voor elke actie is er een gelijke en tegengestelde reactie. “Wat er gaat gebeuren is een onbedoeld gevolg”, zegt Drako. “De meeste EDA-tools worden gemaakt door Amerikaanse bedrijven. Deze tools zijn zo geavanceerd en bevatten zoveel kennis dat niemand probeert ze opnieuw te creëren. Maar gezien de handelsproblemen tussen China en de VS gaan de Chinezen een zeer aanzienlijke inspanning leveren in de ontwikkeling van EDA-instrumenten. We creëren feitelijk een concurrent, of creëren een tweede bron, of creëren een nieuwe speler in de EDA-toolruimte.”

Zoals we binnen de traditionele EDA hebben gezien, is het moeilijk, zo niet onmogelijk om een ​​bedrijf in te halen als het ver genoeg vooruit komt, zolang het maar blijft investeren. “Soms kun je, als je vanaf de grond af aan bouwt, een betere oplossing bedenken, omdat je betere technologieën kunt gebruiken als je begint”, voegt Drako toe. “Maar op andere momenten, als er veel gaande is, is het erg moeilijk om helemaal opnieuw te beginnen en een betere, snellere oplossing te bouwen, omdat er zoveel kennis en moeite zit in de geleerde lessen die in een stapel code zijn gestopt. Het duurt lang om dat in te halen.”

Conclusie
Hoe je het ook bekijkt, het was een geweldig jaar voor EDA. Nieuwe technologieën en nieuwe kansen hebben ervoor gezorgd dat er nog een paar goede jaren in het verschiet liggen. Hoe zal de sector reageren als er een nieuwe concurrent opduikt? Dat hoofdstuk moet nog geschreven worden.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://semiengineering.com/eda-back-on-investors-radar/