Artan tasarım maliyetleri ve karmaşıklığı, jeopolitik kaygılar ve beklenmedik tedarik zinciri aksaklıkları, yarı iletken endüstrisindeki şirketleri daha derin ve daha etkili ortaklıklar kurmaya ve bunu daha sık yapmaya itiyor.

Tüm bu faktörlerin bir araya gelmesi, dünya çapında bozulmalar yaratıyor. Buna ek olarak, son müşteri tabanı, bir soket için tasarım yapan geleneksel yonga üreticilerinden sistem şirketlerinin, mevcut yonga üreticilerinin ve çok özel uygulamalar için yonga geliştiren bir dizi yeni oyuncunun bir kombinasyonuna doğru kayıyor. Bunlardan bazıları, özellikle veri merkezleri ve yapay zeka uygulamaları için en gelişmiş düğümlerde geliştirilmektedir.

Strateji Başkanı Vic Kulkarni, “Bugün, yenilikçi ısmarlama silikon tasarımları yaratma çıtası çip başına 50 milyon doların üzerine çıkarıldı” dedi. Si2. “IP yeterliliği, mimari, fiziksel tasarım, bir yazılım yığını oluşturma, prototip oluşturma ve doğrulama ile ilgili maliyetler, başarılı olması için N400 için 5 milyon dolardan N600 için 2 milyon doların üzerine çıkıyor. Bu, seçkin bir IP, SoC ve silikondan sisteme sistem tasarımcıları sınıfıyla sonuçlandı."

Bu yükselen maliyetler, silikondan sisteme tasarım akışının karmaşıklığının bir sonucudur.

“İhtiyacımız olan şey, inovasyon elde etmek ve aynı zamanda sonuca ulaşma süresi (TTR) ve pazara sürüm süresini (TTM) karşılamak için sınıfının en iyisi, çok satıcılı, çoklu bulut ve hibrit bulut altyapısıdır. ) hedefler. Ve endüstrinin karmaşıklığı ve birbirine bağlılığı göz önüne alındığında, hiçbir şirket hepsini bilemez veya yapamaz" dedi Kulkarni.

Şekil 1: Yakın gelecek bulut altyapısı vizyonu. Kaynak: Si2

Diğerleri aynı fikirde. Yazılım ortaklıkları ve kurumsal geliştirme direktörü Corey Mathis, “Ismarlama silikonun artan ürün karmaşıklığı, çok satıcılı iş akışlarından oluşan bir ekosistem gerektiriyor” dedi. Keysight. "Bazı şirketler platformlarının uçtan uca tasarım, simülasyon ve doğrulamaya izin verdiğini belirtse de, iş akışının her alanında tek bir şirket pazar lideri değildir. Yarı iletken şirketlerinin karmaşık tasarımlarını müşterilerinin ihtiyaçlarını karşılayan bir zaman diliminde piyasaya sürmeleri için birden fazla satıcıdan sınıfının en iyisi araçlar gerekiyor.”

Ayrıca, birden fazla bölgeden temin edilebilecek IP, ekipman, paketleme ve diğer bileşenleri gerektirir.

Custom IC & PCB Group'un kıdemli başkan yardımcısı Tom Beckley, “Bugün, elektronik ve yarı iletkenlerde kendi kendine yeterli olmak isteyen herkesin etrafında çok fazla endişe var” dedi. Ritim. “Ama bu endişe, bu sektörde bulunduğum 40 yıl boyunca oradaydı. Japonya'nın bir güç merkezi olduğu ve insanların üzüldüğü zamanları hatırlıyorum. Kore bir güç merkezi haline geldi ve insanlar üzüldü. Tayvan da tabii. Ardından TSMC, masalsız tarafta inanılmaz bir iş modeli yarattı. Şu anda, bölgesel olarak veya belki de ortaklıklar yoluyla, tüm bu parçalar arasında bağımsız ve kendi kendini idame ettiren bir ekosisteme nasıl sahip olunacağı hakkında çok fazla konuşma var. EDA, IP ve chiplet'lerin tümü bunun bir parçasıdır ve grupların birlikte çalışması gerekir. Çok verimli ve çok ekonomik bir şekilde yaratılmış olanı parçalayamayız veya yeniden oluşturamayız.”

Bir tedarik zincirini yeniden oluşturmak devasa bir zorluktur. Beckley, bölgesel tedarik zincirlerine geçişin bölge başına veya ortak grubu başına ön yatırımda 1 trilyon dolara mal olacağını ve temel bileşenlerin maliyetinin muhtemelen %50 artacağını tahmin eden Boston Consulting Group tarafından yapılan bir araştırmaya işaret etti. %65'e kadar.

"Bu gerçekten pahalı bir yol," dedi. “Bizim için fırsat, mevcut ekosistemi birlikte daha etkili, daha verimli bir şekilde çalışmaya nasıl teşvik edeceğimizi ve bunu çapraz tozlaştırmayı bulmamız. Bu amaçla, TSMC ve Samsung'un Asya'nın ötesine geçtiğini, ABD, Japonya ve Avrupa'ya girdiğini ve harikalar yarattığını izliyoruz. Bu tür doğrudan yabancı yatırımlar teşvik edilmelidir. Aynı zamanda, yüksek vasıflı işgücü, üzerinde herhangi bir kısıtlama olmaksızın etkin bir şekilde hareket etme ve hareket etme özgürlüğüne sahip olmalıdır. Tüm bu parçalar bir arada hepimiz için muazzam fırsatlar yaratıyor.”

Mevcut jeopolitik gerilimler bunu daha da zorlaştırıyor. Intel'de ürün ve tasarım ekosistemi etkinleştirme başkan yardımcısı ve genel müdürü Rahul Goyal, “Son üç yılın bize öğrettiği en önemli şeylerden biri, arzın kritik olduğudur” dedi. "Küçük bir yarı iletken parça bile tüm üretim hattını duraklatabilir. Bu bir problem. Daha esnek bir tedarik zincirine, dünyada daha dengeli bir tedarike ihtiyacımız var. Intel'in yatırım yaptığı yer burası. Batı Yarımküre'de tedarik zincirini güçlendirmek ve dünya genelinde arzı dengelemek amacıyla ABD'ye ve Batı Yarımküre'ye yatırım yapıyoruz. Ekosistem perspektifinden bakıldığında, Intel'in yaptığı işin karmaşıklığı - ister ürünler ister ürün yaşam döngüsü için tüm tedarik zinciri olsun - her yerde ortaklıklar gerektirir. Dökümhaneye gitmeyecek olsanız bile, yine de EDA ile ortak olmanız gerekir çünkü EDA araçlarını tasarım ekiplerinizin kullanması için hazırlamanız gerekir. Dökümhane, ortakların çeşitli endüstri oyuncuları olmasını sağlamak için bir sonraki seviyeye taşıyor çünkü müşteriler ne kullanacaklarına karar verecekler. Hangi araçları kullandıklarını veya hangi IP'leri istediklerini her zaman bilemeyeceğiz. Bu yüzden tüm bunlara hazırlıklı olmamız gerekiyor.”

Goyal, ekosistemin bunun için giderek daha önemli hale geleceğini söyledi. “Endüstri toplu olarak, hepimizin güvende hissedebileceğimiz, doğru yerlerde veri sahipliği ile verilerin doğru şekilde iletilmesini sağlayabileceğimiz bir ekosistem elde etmeye çalışıyor. Bununla bağlantılı olarak, ilerledikçe verilerin güvenliğini sağladığımızdan emin olmak için analiz ve güvenlik standartları hakkında çok fazla konuşma var. Bazı zorluklar var, ancak ileriye baktığımızda çok fazla fırsat da var.”

Ürün yönetiminden sorumlu başkan yardımcısı Michael Buehler-Garcia, daha sağlam bir ekosistem elde etmenin bir parçasının bulutu benimsemeyi içerdiğini belirtti. Siemens Digital Industries Yazılımı. “Bulut, yarı iletken bir dökümhane ile aynı modeli çalıştıracak. Ve her şey bir bulutta tasarlandıysa, ekosistemin o kısmı herhangi bir yerde olabilir. Bu, tasarımcılara giden veri ve araçların aksine, tasarımcıların verilere geldiği anlamına gelir. Ancak doğru iş modeline ve müşterilere sahip olması gerekiyor. Bir EDA ekosistemi olarak, tıpkı IDM'den dökümhaneye geçtiğimizde yaptığımız gibi, teknolojiye ve müşterilerin karar vermesine hazır olmalıyız. Bununla her türlü fırsat var.”

Ve bu fırsatlar, başta EDA ve IP olmak üzere tedarik zincirinin tüm bölümlerine uzanır. Kıdemli başkan yardımcısı Bari Biswas, “EDA ve IP şirketlerinin ekosistemin başarılı olmasına yardımcı olacak fırsatları ele almaları için bir dizi rol var” dedi. Synopsus' Silikon Gerçekleştirme Grubu. “Yalnızca bir çip üzerinde sistem yerine çip sistemlerine doğru ilerliyoruz. Bu trilyon dolarlık pazara doğru giderken önümüzdeki 5-10 yıl içinde çoklu kalıp sistemleri göreceğiz ve bunlar çözmek için birlikte çalışmamız gereken fırsatlar.”

Biswas, güç, performans ve alan kısıtlamalarının hala tasarım optimizasyonlarını yönlendirdiğini söyledi, ancak güvenliğin dördüncü bir vektör olması gerektiğini kaydetti. "Bulut bir dökümhane olabilirse, donanıma güvenlik getirmemiz ve tasarımı gereği güvenli silikon oluşturmamız gerekiyor."

Peki, küresel yarı iletken tedarik zincirini güçlendirmek için sağlam bir EDA ve IP ekosistemi oluşturmanın en iyi yolu nedir? Keysight'tan Mathis, bunun karmaşık olduğunu, ancak sonuçta, müşteri ihtiyaçlarını karşılayan iş akışlarını sağlamak için hem EDA'dan hem de dökümhanelerden gelen yönetim arasında iyi bir uyum sağlanması gerektiğini söyledi. bu mevcut iş Keysight, Synopsys ve TSMC arasında, buna güzel bir örnek.

Daha iyi bir tedarik zinciri oluşturmak
Bununla birlikte, gerçekten güçlü bir küresel yarı iletken ekosistemi yaratmada ortaklıkların rolü her zaman basit değildir.

Strateji ve ekosistemden sorumlu başkan yardımcısı Mike Eftimakis kodasip, işaret etti kâğıt İşbirliğinin küresel ilişkiler ve küresel tedarik zinciri üzerindeki etkisini analiz eden Columbia Bölgesi Üniversitesi ve Georgia Tech'deki araştırmacılar tarafından konuyla ilgili olarak. “Araştırmacılar, etkilerin ne olduğunu ve ilişkilerin nihayetinde şirketlerin ve genel olarak tedarik zincirinin performansını nasıl etkilediğini açıklamaya çalışıyorlardı” dedi. “Yolun oldukça karmaşık olduğunu kanıtladılar. Sihirli bir şekilde çalışmıyor. Bu bir zincir. Bu projenin veya birlikte çalıştığınız gerçeğinin birlikte çalışan şirketler arasındaki ilişkileri geliştirdiği bir işbirliği projesiyle başlamaktan geçer. Bu da, birlikte çalıştıklarında yaptıkları işte daha iyi olmaya başlamaları gibi operasyonel faydalar sağlar. Bu, şirketlerin performansını doğrudan etkileyen operasyonel faydadır. Fayda sağlayan şey doğrudan birlikte çalışmıyor. Bu olaylar zincirine sahipsiniz.”

Eftimakis, chip sektöründe bunun çok belirgin olduğunu söyledi. “Birlikte çalışmaya başlıyoruz, ancak her iki şirkete de fayda sağlayacak sonuçlar elde etmeye gerçekten odaklanmadan, sonuçta gerçek bir fayda yok. Dolayısıyla ortaklıklar ancak iki şirket birlikte anlamlı işler yapmaya başladığında işe yarar. Bazen sadece pazarlama ortaklıkları olan ortaklıklar görüyoruz. Kesinlikle hiçbir değerleri yoktur. Aslında sırf gürültü olsun diye sadece pazarlama amaçlı ilan edilen ortaklıklar var ama herkes çok çabuk anlıyor ki eğer bir ortaklık değil, eğer bir değer katmıyorsa. Ve eğer değer sağlamazsa, müşterilere de değer sağlamaz. Ortaklıklar hakkında derinlemesine düşünmek, gerçekten bir şeyler inşa etmeleri gerektiği anlamında gerçekten önemlidir. Birlikte gerçekten değer yaratmak için başka bir şirketle ne yapabiliriz? Sadece 'Buna ihtiyacımız var. Bu şirketle konuşalım, biz de alırız.' Bu daha çok, birlikte yaptığımız işten bizim ve onların da kazanacağından emin olmak için birlikte neler yapılabileceğiyle ilgili. Bu yaklaşımın küresel tedarik zincirini olumlu yönde etkilediği görülmüştür.”

Birincisi, Arm, akıllı telefonlar ve IoT'den sunuculara ve PC'lere kadar çeşitli pazarlarda çekiş kazanmak için geniş bir ekosistemden başarıyla yararlandı.

Altyapı İş Birimi Kıdemli Başkan Yardımcısı ve Genel Müdürü Chris Bergey, “Arm'ın 30 yıllık mirasımızdan biri, müşterilerimize 'müşteri' demememizdir” dedi. Kol. “Onlara ortak diyoruz çünkü etkinleştirme açısından yardımcı olmak için sektördeki diğer liderlerle ortaklık kurmaya kıyasla bizimle çok derinlere iniyor. Tedarik zinciri açısından Arm, tüm büyük dökümhanelerle çalışır ve aynı zamanda birçok üçüncü taraf EDA şirketiyle de yakın işbirliği içinde çalışır. Arm, müşterilerimizin ne tür çözümler oluşturmak istediği ve tercih ettikleri tedarikçilerinden bazılarının kimler olduğu konusunda agnostiktir. Bununla ilgili olarak, Arm'ı bu kadar benzersiz kılan şeylerden biri, heterojen veri merkezinden bahsederken, bunun gerçekte ne olduğu, bazı özel mantık veya özel işlemeye sahip CPU'lardır. Ve yarı iletken şirketlerin Arm ekosistemine bakarsanız, DSP'leri oluşturan şirketlerin kim olduğu, I/O entegrasyonunda en büyük şirketler, ağ oluşturma alanlarında muazzam şirketler vb. Arm bilgi işlemden çok performanslı bir yapı ile yararlanabilme, bunu EDA satıcılarından veya diğer IP sağlayıcılarından ücretsiz IP ile eşleştirebilme ve ardından bunun üzerine inşa etme ve çok olabilecek bir tür özel katma değer ekleme ortaklığı hakkında. güç verimliliği açısından, hesaplama açısından güçlü. Son olarak, esneklik sağlayan birden fazla fabrikada oluşturulabilir. Yalnızca ortaklıklarımız aracılığıyla bu kadar çeşitli çözümler sunabiliyoruz.”

arter IP'siörneğin, karar sürecini hızlandırmak için otomotiv alanında Arm ile birlikte çalışıyor. Yakın zamanda Arm ile genişletilmiş bir ortaklık duyurdu, müşterilerin bir sonraki tasarım dalgasında çok daha hızlı bir şekilde bir araya gelmelerine yardımcı olmayı umduğunu söyledi. Arteris IP'nin pazarlama müdürü Michal Siwinski, "Birçok insan elektrifikasyonu çok daha ciddiye alıyor ve altında yatan küresel iklim zorlukları daha da fazla tartışmaya yol açıyor" dedi. “Avrupalı ​​ve Çinli OEM'lerden bazıları, 2030'dan itibaren otomobillerin yalnızca elektrikli olacağını zaten açıkladı. Artık benzinli araba satışı yok. California, 7 yıl içinde artık yeni benzinli araba satışı olmayacağına dikkat çekmeye çalışıyor. Zaten neredeyse 2023'teyiz ve klasik otomotiv döngüsü tasarım döngüsünün 7 yıl olduğu düşünüldüğünde, tüm gereksinimleri anlamak ve çok daha hızlı yenilik yapmaya başlamak için çok fazla zaman yok. Hem Arm hem de Arteris zaten bu ekstra aciliyeti görüyor. Aradan yıllar geçmiş gibi görünse de, mimarileri ve tüm bu parçaların nasıl tasarlanması gerektiğini tanımlamada neredeyse geç kaldık. Temel inovasyonun itici gücü çatıdan geçer. Bunu birlikte daha iyi yapabilirsek, birçok ileri geri yinelemeden veya potansiyel olarak müşteri ihtiyaçlarının yanlış hizalanmasından tasarruf edebiliriz.”

Tek beden herkese olmaz
Ancak bu basit değil. Keysight'tan Mathis, farklı şirketlerin ortaklıkları farklı şekillerde bölümlere ayırdığına dikkat çekti. "Bulut bilişimi etkinleştiren teknoloji ortakları, önemli süreç geliştirme kitleri (PDK'ler) sağlayan dökümhane ortakları veya tasarım, simülasyon ve doğrulama için çeşitli araçları entegre eden iş akışı ortakları olabilirler."

Si2'den Kulkarni, daha büyük bir ekosistem için hem finansal hem de teknoloji yatırımı açısından giriş engellerinin azaltılması gerektiğini kaydetti. “Bir sonraki inovasyon dalgası, ekosistem işbirliği ile silikondan sisteme inovasyon için sistem öncelikli bir zihniyetten gelecek” dedi. “Yakın zamanda yapılan bir Si2 yuvarlak masa tartışması sırasında, 5G'den 6G'ye geçişteki karmaşıklık, Ericsson Silikon Vadisi'nin baş teknoloji sorumlusu Dr. Mallik Tatipamula tarafından etkili bir şekilde anlatıldı. 5G'den 6G'ye geçişi, önümüzdeki beş yıl içinde silikondan sisteme işbirliği için gerçekleştirilebilir bir hedef haline getirmek için çok boyutlu bir ekosistem zihniyetinin önemli bir vizyonunu paylaştı."

Şekil 2: Büyük kazananları yaratacak yeni ortaya çıkan işbirliği modeli. Kaynak: Si2/Ericsson

Sonuç
Ancak modeller oluşturulabilirken Kulkarni, basit bir ortaklıkla çözülemeyecek bazı sorunların olduğunu da sözlerine ekledi. "Ya gemide lojistik sorunlara ve antitröst endişelerine neden olan çok sayıda oyuncu olmalı ya da nihai hedef, var olmayan bir altyapı gerektiriyorsa veya yalnızca başka hiçbir şeyin desteklemeyeceği tescilli biçimde var ise, o zaman bir Ar-Ge Ortaklığı düşünmelisiniz. Si2 gibi girişim. IP, çip üreticileri, EDA tedarikçileri ve silikon dökümhanelerinden üyelerin işbirliği modelini başarıyla kullanıyoruz. Bu üyeler birlikte, eksiksiz bir iş akışı bağlamında teknolojinin birlikte çalışabilirliğindeki boşlukları ortaya çıkarmak için endüstriyi araştıracak, işbirliği ekibi için önemli çıktılara lazer odak noktası oluşturacak, yüksek değerli kullanım senaryoları ve yol haritaları hazırlayacak ve ardından birlikte çalışacaklar. bir endüstri standardına yol açan bir kavram kanıtı referans uygulaması üzerinde. İleriye baktığımızda, özellikle yongalar ve ısmarlama silikon çağında, yeni hususlar fabrika otomasyon verileri, çok kalıplı montaj kuralları ve standardizasyon, 2.5D/3D IC konfigürasyonları, test verimi üzerindeki etki vb. olacak.”

Son olarak, dikkate alınması gereken bir diğer yeni faktör, elektrik tasarımı, mekanik tasarım, termal analiz arasındaki duvarların çökmeye ve birbirine karışmaya başlamasıdır. Keysight'tan Mathis, “EDA'nın çoklu fizik CAE iş akışlarıyla daha fazla birlikte çalışabilir olma ihtiyacı daha önemli hale geliyor” dedi. "İki yazılım sağlayıcının rekabet ettiği alanlar olsa bile, araçlarının ve teknolojilerinin tamamlayıcı olduğu daha fazla alan var, bu nedenle işbirliği ile rahatlık daha yaygın hale geliyor."