Ölçeklenebilirlik ve verimlilik vaadi, elektronik tasarım otomasyonunun (EDA) buluta geçişini hızlandırıyor. Sınırsız isteğe bağlı bilgi işlem kaynakları, araçların ve iş yüklerinin artık yerelleştirilmiş donanım tarafından kısıtlanmadığı çip tasarımı paradigmasını temelden değiştiriyor.

Ancak bunu söylemek yapmaktan daha kolaydır. Mevcut araçları ve altyapıyı optimize ederek yeni nesil VE DAN yerel olarak çalışan uygulamalar bulutve gelişmiş yapay zeka yeteneklerini geliştirme yığınına entegre etmek, hem EDA satıcıları hem de çip şirketleri için önemsiz değildir. Chipmakers, kendi özel ihtiyaçlarına göre akışlar ve özelleştirilmiş araçlar geliştirdi. Bu özelleştirmenin ne kadarının buluta taşınacağı, hangi araçların ve iş yüklerinin şirket içinde tutulacağını belirleyebilir.

Bu hususlar, yeteneklerin, gereksinimlerin ve silikon tasarım stratejilerinin kapsamlı bir değerlendirmesini gerektirecektir. Ancak çip tasarımları giderek daha heterojen ve karmaşık hale geldikçe ve bölümleme daha fazla iş yüküne özgü hale geldikçe, tasarımın en azından bazı yönlerinin hem sonuçlara ulaşma süresini hızlandırmak hem de yüksek düzeyde yenilikçi ve çevik kalabilmek için bulut kaynaklarına ihtiyaç duyacağı giderek daha fazla kabul görüyor. rekabetçi pazar.

EDA'yı bulutta yönetme
Çoğu büyük çip şirketi, seçilmiş EDA araçlarını ve iş yüklerini şirket içi BT ekipleri tarafından yönetilen bulutlara kaydırarak hibrit bir modeli benimsedi. Bu arada pek çok silikon girişimi hiçbir zaman pahalı şirket içi araçlara yatırım yapmadı, bunun yerine uçtan uca bulut tabanlı EDA'yı tercih etti. Bu şirketler için çip tasarım sürecinin her aşaması (tasarım, doğrulama, hata ayıklama ve test) tamamen satıcı tarafından yönetilen bir bulutta gerçekleşir.

Bulut ürün yönetimi ve GTM stratejisi başkanı Vikram Bhatia, "Bulutta doğan çok sayıda müşteri var" dedi. Synopsus. “Herhangi bir EDA türünü gerçekleştirmek için kurulmuş şirket içi donanım kaynaklarına sahip değiller. Her şeyi bulutta yapıyorlar. Ayrıca, bazıları bulut sağlayıcı veri merkezlerinden daha büyük olan çok büyük şirket içi veri merkezlerine sahip müşteriler var. Onlar da bulut kullanıyorlar ama ihtiyaçlar biraz farklı.”

Bu büyük müşterilerin, EDA satıcıları tarafından yönetilen bulut örneklerinden yararlanabilecek belirli iş yükleri veya projeleri olabilir. Bhatia, "Birkaç saatlik kurulum süresiyle birkaç hafta içinde hızlı bir şekilde ayağa kalkıp çalışmaya başlayabilirler ve sadece yapmaları gereken şeyi yapabilirler" dedi. "Birkaç iş yükünü hızlı bir şekilde çalıştırabilirler."

Bununla birlikte, tasarımlarının önemli bir bölümünü bulutta geliştiren büyük çip şirketlerinin yüzdesi nispeten küçük kalıyor. Büyük silikon tedarikçileri, kendi bulut EDA operasyonlarını optimize etmek için büyük bütçeler ayırıyor. Bunun aksine, daha küçük silikon girişimleri ve hatta orta ölçekli şirketler, belirli iş yüklerini karşılamak için araçları ve altyapıyı dinamik olarak optimize eden satıcı tarafından yönetilen anahtar teslimi bulut örneklerini tercih edebilir.

Bulut iş geliştirmeden sorumlu başkan yardımcısı Mahesh Turaga, "Birçok şirket yeni bir başlangıç ​​yapıyor, dolayısıyla eski altyapı veri merkezlerine sahip değiller" dedi. Ritim. “Orta ölçekli şirketlerin bir miktar veri merkezi kapasitesi var ancak yeterince hızlı ölçeklenemiyor. Yani bunların hepsi gerçekten şunu söyleyebilmeleri için ideal durumlar: 'Bunu bulutta yapmamız için bize bu anahtar teslim ortamı verebilir misiniz?' Daha büyük şirketlerin zaten çok büyük miktarda veri merkezi yatırımı var, ancak daha sonra en yüksek kullanım ihtiyaçlarını karşılamak için bulutu kendi ortamlarına getiriyorlar ve bunu müşteri tarafından yönetilen bir bulutta yapma eğilimindeler."

Büyük ölçekli her şirketin kendi veri merkezlerine yıllarca yatırımı olmuştur, bu nedenle daha büyük müşterilerin mutlaka EDA satıcısı tarafından yönetilen yazılımı araması gerekmez. "Bunu yalnızca oturum açma bilgilerinin olduğu ve işlevselliğe tarayıcınız aracılığıyla erişebildiğiniz daha geleneksel bir SaaS olarak düşünürseniz, bu, yüzlerce mühendisle ve küresel ayak iziyle birden fazla proje yürüten büyük şirketler için çekici değildir. " dedi bulut çözümlerinden sorumlu başkan yardımcısı Craig Johnson Siemens EDA. "Bu müşteriler buluta kendi başlarına gidiyor."

Yönetilen bulut teklifleri, büyük tasarım ekiplerinin yanı sıra şirket içi altyapıya sahip olmayan küçük şirketler için iyi bir seçimdir. Johnson, "Silikon tarafında bir startup iseniz, mimarlarınız var, doğrulama uzmanlarınızdan bazılarını görevlendirdiniz, ancak arka plandaki çalışanlarınız henüz her zaman hazır olmuyor" dedi. "Bazı şirketler arka ucu bir ASIC sağlayıcısına veya onlar adına düzeni yapacak birine dış kaynak olarak verecek, ancak projenin ihtiyaçları bir veya iki yıl içinde değişecek. İşte o zaman esnek hepsi bir arada paketler çok anlamlı olabiliyor."

Bulutta yerel EDA araçlarına göre optimize edilmiş
EDA satıcıları, uçtan uca çip tasarımı iş akışlarını kolaylaştırmak için buluttaki araçlarını sürekli olarak optimize eder. Eş zamanlı olarak yeni bulut tabanlı EDA araçları geliştirmek için müşterilerle yakın işbirliği içerisinde çalışıyorlar. Geleneksel kaldır ve kaydır (veya taşı ve optimize et) yerine bu araçlar, yeni esnek lisanslama modelleri sunar ve bulutta yerel iş yüklerini, kitaplıkları ve dosya yapılarını barındırmak için özel bir kullanıcı arayüzü (UI) içerir.

Metrics Design Automation'ın Kubernetes tabanlı bir SaaS olarak sunduğu DSim Cloud buna bir örnektir. Metrics'in yönetim kurulu başkanı Joe Costello, "Giriş yapıyorsunuz, kullanmaya başlıyorsunuz" dedi. “Makinelerimi ve verilerimi yönetme, bunların nerede olacağı, nasıl işleneceği veya saklanacağı konusunda hiçbir şekilde endişelenmeme gerek yok. Bin bilgisayarı bir saniyede kullanmam ya da bir bilgisayarı bin saniye boyunca kullanmam fark etmez. Lisans bazında değil, dakika bazında ücret alıyoruz. Bizim yaklaşımımızı, insanların bu noktaya kadar EDA'da yaptıklarından temel olarak tamamen farklı kılan da bu."

Ayrıca, DSim Cloud'un kullanıcı arayüzü eski şirket içi araçlardan taşınmak yerine aşağıdan yukarıya doğru oluşturuldu. Bu bulut tabanlı yaklaşım, bazılarının Windows'un modern sürümlerinde Informix-4GL veya FoxPro'yu çalıştırmaya benzettiği sinir bozucu kullanıcı deneyimlerini ortadan kaldırır.

Costello, "Sonuçlarımı görmek istediğimde, bilgisayarıma büyük bir dalga formu dosyası indirmem, bu dosyayı analiz etmek ve bazı değişiklikler yapmak için onca zaman ve enerji harcamam gerekmiyor" dedi. “Tüm analiz ve hata ayıklama işlemlerini bulutta, yani daha basit, daha temiz ve daha kolay olan IDE tarzında yapabiliyorum. Sonuçta donanım tanımlama dili yazılımdır. Dolayısıyla bu tür bir ortam çok daha mantıklı.”

Şekil 1: Bulut tarafından gönderilen bir iş için gerçek zamanlı dalga biçimi simülasyon sonuçlarını gösteren DSim Cloud arayüz ekranı. Kaynak: Metrikler

Bununla birlikte, bulutta yerel EDA araçlarını geliştirmek, geleneksel lisanslama modelleri ve bunun gerektirdiği kapsamlı altyapı değişiklikleri nedeniyle sektörde bir zorluk olmaya devam ediyor. “Temel bulut altyapınızı yeniden yazmanız gerekiyor. Costello, Kubernetes tabanlı olması gerektiğini ekledi. “Bulut odaklı hale getirmek için kullanıcı arayüzünüzü yeniden yazmanız gerekiyor. Bu zor bir iş ama roket bilimi değil.”

Aslında çoğu EDA uygulaması geleneksel olarak C veya C++ gibi daha düşük seviyeli dillerde yazılmış ve şirket içi performans için optimize edilmiştir. Siemens'ten Johnson, "Algoritmaların kendisi yoğun bilgi işlem içeriyor ve hangi süreçlerin paralel olarak yürüdüğünü, nelerin sırayla gerçekleştiğini ve ne kadar bellek ayırdığınızı çok iyi kontrol edebiliyor" dedi. "Tüm bunlar uygulama düzeyinde çok ama çok kontrollü ve bulutta sıfırdan başlarsanız, tüm algoritmalarınızı ve yazılımınızı yeniden yapmanız ve mühendislik ekibinizin boyutunu aslında iki katına çıkarmanız gerekir."

Bulutta yerel uygulamaların çoğunun, yalnızca işlevleri tekrarlamadıkları alanlarda ortaya çıkması muhtemeldir. Örneğin Siemens EDA portföyü, PCB geliştirme ekiplerini elektronik bileşen ekosistemine bağlayan PartQuest ve işbirliğini kolaylaştırmak için Connect for PADS Professional dahil olmak üzere bir dizi bulut tabanlı uygulamayı içeriyor.

Şekil 2: Endüstrideki kapsamlı simülasyon modeli kitaplıklarına erişimi gösteren Siemens'in PartQuest Explore arayüzü. Kaynak: Siemens EDA

Johnson, "Tasarım ekosistemlerinin işbirlikçi doğası nedeniyle şu anda sistem tarafında PCB ile bulut yereline sahip olduğumuz yerler var" dedi. “Bulutta yerel uygulamalar için önümüzde yıllar süren çalışmalar var ve sonuçta benimsenme hızını müşterilerimiz belirleyecek. Bu arada buluttaki araçlarımızı paralellik, varsayılan tolerans ve bellek ayak izi açısından optimize ediyoruz."

Büyük EDA satıcılarının tümü, bulutta yerel EDA araçları oluşturmak için adımlar attı. "Bu yeni nesil EDA'yı yönlendirecek araçlar, bulutta, tasarım ekipleri, dökümhane ortakları ve çip tasarımcıları arasında, bulutta bulunan, her yerden ve her yerden erişilebilen verilerin tek gerçek kaynağına sahip işbirliğini gerektiren araçlardır. cihaz," dedi Cadence'den Turaga. “Allegro ve OrCAD ailelerindeki PCB tasarım araçları mükemmel örneklerdir. Ayrıca, müşterilerin tek bir tıklamayla bulut tabanlı bilişime erişebildiği, hibrit özelliklere sahip, bulut için tasarlanmış araçlarımızın çoğuna da sahibiz. Xcelium Cloud, ADE Cloud, Clarity Cloud ve OrCAD X, kullanıcıların bulutun gücünden faydalanmasını sorunsuz hale getiren bu tür mimarilerin mükemmel örnekleridir."

Şekil 3: Cadence'in çeşitli S parametresi yanıtlarını ve eklenen güç verimliliği (PAE) grafiklerini görüntüleyen Virtuoso EDA Suite, şirket içinde veya bulutta çalışabilir. Kaynak: Cadence

AI EDA'nın buluttaki rolü
Birçok AI uygulaması bulutta yerel olarak kabul edilir ve Synopsys.ai ve onun üretken AI Co-Pilot'u için en uygun ortamı oluşturur. Bhatia, "Çip tasarlayan yarı iletken müşterileri, bulutta bir hizmet olarak barındırılan üretken yapay zeka modellerinden yararlanıyor" dedi. "Açıkçası geliştirilmekte olan araçlar da bulutta yerel olarak bundan yararlanıyor. Kendi modellerini sıfırdan oluşturmayı düşünen, hatta bu yolculuğa başlayan çok az müşteri var. Tekerleği yeniden icat etmek mantıklı değil çünkü kendi modellerinizi inşa etmek ve eğitmek çok ama çok pahalı.”

Yarı iletken şirketlerinin kesinti veya keyfi sonlandırma olmaksızın düşük fiyatlı spot örneklerinden yararlanmasına yardımcı olan Synopsys ChipSpot, yalnızca bulutta bulunan yapay zeka tabanlı EDA çözümünün bir başka örneğidir. Temel olarak ChipSpot, belirli EDA araçları ve çok yüksek bellek iş yükleri için optimize edilmiş isteğe bağlı sanal makineler (VM'ler) oluşturur. Tahmine dayalı sonlandırma sinyallerinin yönlendirdiği ChipSpot, canlı EDA iş yüklerini VM dizisine ve dizisinden otomatik olarak taşır.

Bhatia, "Artık altyapının doğasında olan bulutta yerleşik yetenekleri alıyor ve bunu çip tasarım modeline bir kullanım örneği olarak uyguluyorsunuz" dedi. "ChipSpot tamamen bulutta yerel ve pek çok kullanım durumu var - yatay kullanım durumları, ben bunlara yatay kullanım örnekleri demek istiyorum - çip tasarımı kullanım senaryosuna göre bulutta yerel olan, yararlanabileceğiniz altyapı veya yatay çözümler."

EDA bulut iş yüklerini daha verimli ve uygun maliyetli bir şekilde ölçeklendirmek için yapay zeka ve makine öğreniminden yararlanmak, birçok yarı iletken şirketinin başka bir odak noktasıdır. Bulut HPC'nin ana ürün müdürü Rajath Narasimha, "Kullanıcı kaç iş parçacığına, paralel işe, kümeye ve belleğe ihtiyaç duyulduğunu bilemeyebilir" dedi. Keysight. "Tüm bu parametreler bir çalışma alanı analizi yoluyla otomatik olarak yapılandırılmalıdır. 'Bunu 20 dakika, iki saat veya 20 saat içinde simüle etmek istiyorum' diyebilirsiniz. Buna dayanarak bir algoritmanın gereksinimleri otomatik olarak belirlemesi ve işleri göndermesi gerekiyor."

Narasimha, şirket içi, hibrit ve anahtar teslimi bulut yapılandırmaları sunan Keysight Design Cloud'un bu yönde atılmış bir adım olduğunu söyledi. “Anahtar teslimi bulut müşterileri için, Rescale adlı bir şirkete, işi dizüstü bilgisayar veya sunucu ortamından kabul edip sıraya koyan bir API sağlıyoruz. Onlara gönderdiğiniz isteğe bağlı olarak, bunu maliyet, zaman ve konumun yanı sıra ihtiyaç duyduğunuz bilgi işlem türü ve kaynaklara göre optimize ederler. Rescale ve Keysight Design Cloud, yeni kurulan şirketlerin bulutta EDA'dan faydalanmasının gerçekten en ucuz yoludur. İki veya üç mühendisi olan ve şirket içi ortamları sıfır olan (belki de bir şeyleri yükleyebilecekleri bir sunucu hariç) şirketler için tasarlanmıştır. Bilgi işlem kaynaklarına erişim kolaydır, isteğe bağlıdır ve bulutta ölçeklenebilir; ölçeklenebilirlik, performans ve özelleştirme arasındaki en iyi denge."

Şekil 4: Anahtar teslimi bulut EDA çözümleri için optimize edilmiş, S parametresi analizi ve parametre taramaları için RF devre simülasyon kurulumunu gösteren, Yeniden Ölçeklendirme API'sine sahip Keysight Tasarım Bulutu arayüzü. Kaynak: Keysight

Doğrulama ve paralellik EDA bulutunu yönetiyor
Her ne kadar birçok EDA iş yükü buluta kayıyor olsa da, yüksek kaynak talepleri nedeniyle çoğu çip şirketi için doğrulama hâlâ en popüler olanı. Johnson, "Buluta ilginin en fazla olduğu yerler, en yüksek bilgi işlem hacminin olduğu veya en zor bilgi işlem alanlarının olduğu yerlerdir" dedi. "Tasarımınızın hatalarını ayıklarken çalıştırdığınız sonsuz sayıda simülasyon nedeniyle bu, ön uçta mantık doğrulaması olma eğilimindedir. Doğrulama, genellikle çok sayıda çekirdekten oluşan bir bilgi işlem profiline sahiptir. Bellek gereksinimi o kadar büyük değil ama çok sayıda makineyi paralel olarak kullanabilirsiniz."

Silikon tasarım yaşam döngüsünün çoğunda farklı kategorilerdeki doğrulama araçları kullanılır. Örneğin, bir çipin geliştirilmesi genellikle 18 ay sürüyorsa, doğrulama muhtemelen en az 15 ay boyunca tutarlı bir şekilde yürütülecektir. Bhatia, "Daha fazlasını ekledikçe bir sonraki aşamaya geçersiniz, tekrar tekrar doğrularsınız" dedi. “Bulut her şeyi hızlandırıyor. Çok hızlı bir şekilde ölçeklenebilirsiniz. Diyelim ki belirli bir adım için zamanlama analizinizi yapmak üzere sekiz hafta planladınız. Eğer bunu beş ya da altı haftaya indirebilirseniz fazladan iki hafta daha zamanınız olur. Artık çipinizi daha hızlı piyasaya sürebilir veya daha fazla doğrulama yapıp daha kaliteli bir çip piyasaya sürerek programa sadık kalabilirsiniz."

Bilgi işlem yoğunluklu iş yükleri, EDA bulutunun ortaya çıkışının orijinal katalizörlerinden biri olsa da, birçok çip şirketi, doğrulamanın bir ağ geçidi kullanım durumu olduğunu düşünüyor. Turaga, "Genel olarak birçok müşteri doğrulamayla başlıyor ancak daha sonra tüm projelerini buluta taşıdıklarını görmeye başlıyoruz" diye açıkladı. “Bu artık sadece doğrulama değil. Tamamen bulutta akış ve bant çıkışı var. Bu, halihazırda tamamen bulutta olan pek çok küçük müşteri için geçerli olduğu kadar, hibrit ortamlarda faaliyet gösteren daha büyük müşterilerin çoğu için de geçerlidir; özellikle de kritik bir proje ortaya çıktığında, bant çıkışından hemen önce veya durum her ne ise. Temelde tam projeleri, bulutta tam akışları yürütüyorlar."

Şirket içinde kalanlar
Şirket içinde çalışan tüm EDA araçları veya iş yükleri sonuçta buluta taşınabilse de, bazılarının geçişi muhtemelen yavaş gerçekleşirken, diğerleri dijital yolculuğu hiçbir zaman tamamlamayabilir. Turaga, "Bazı müşterilerden duyduğumuz endişelerden bazıları son derece hassas çip tasarımı verileriyle ilgili" dedi. "Bazı müşteriler hâlâ bunların hepsini buluta koymak konusunda tereddüt ediyor. Ayrıca bulutta size şirket içi ortamdan çok daha yüksek yatırım getirisi sağlayacak belirli iş akışları da vardır ve bu her zaman böyle olacaktır. Ve bu düşük yatırım getirisi olan iş yüklerinden bazıları şirket içinde kalabilir."

Bhatia da aynı fikirde. “Geleneksel olarak bulutun her zaman daha ucuz olduğunu düşündük. Ancak belirli bir iş yükünü çalıştırmak için gereken yüzbinlerce çekirdek bilgi işlem kapasitesinden söz ettiğinizde ve şirket içinde bu ölçekte yeterli altyapıya sahip olduğunuzda, bulut ölçek ekonomileri konu dışıdır çünkü aynı ölçeğe ve şirket içi yapıya sahipsiniz. daha ucuz. En iyi 10 yarı iletken şirketini alın ve bunlardan herhangi biriyle konuşun, onlar da size aynı şeyi söyleyecektir. Bulut pahalı ama yine de ona gidiyorlar. Başka seçeneğim yok. Bu işi bir ay yerine bir haftada bitirmem gerekiyor. Bu yüzden ödemem gerekeni ödeyeceğim.

Bhatia ayrıca, karmaşık, benzersiz silikon tasarlayan daha küçük girişimlerin daha büyük, daha geleneksel çip şirketleriyle şiddetli bir şekilde rekabet etmesi nedeniyle, fikri mülkiyet endişelerinin son aylarda yeniden ortaya çıktığını belirtti. “Bu o kadar da fazla güvenlik değil; bu sadece IP korumasıdır. Bu girişimler çok gizlidir” dedi. “Hangi kullanım örneklerini hedeflediklerini öğrenirse, kaynaklara sahip büyük bir kuruluşun deneyip kopyalamasının çok da zor olmayacağını biliyorlar. Güvenlik ve gizlilik ihtiyacı son derece önemlidir ve bu, bu kuruluşların çoğunun belirli türdeki projeleri buluta koymasını engelleyecek veya engelleyen bir şeydir."

Ancak belirli EDA araçlarının ve iş yüklerinin tesiste kalmasının çeşitli nedenleri olsa da teknolojinin bunlardan biri olmadığını ekledi. “Bulut bugün çok ama çok gelişmiş durumda. On yıldan fazla bir süredir var ve gelişti. Bulut, orijinal tasarımının altıncı, yedinci geninde yer alıyor ve üzerinde her şeyi yapabilirsiniz.”

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://semiengineering.com/ic-tool-vendors-eye-cloud-native-future/