Uma perspectiva brilhante para a EDA na nuvem

Até recentemente, a consciência da indústria de semicondutores sobre as vantagens do design de chips e das ferramentas de automação de design eletrônico (EDA) na nuvem estava um tanto "nublada". Embora muitos aplicativos que usamos em nossa vida cotidiana (como processamento de pagamento, processo de negócios / colaboração e análise de big data) todos dependam de tecnologias de computação em nuvem, o setor de design de chips demorou mais para adotar soluções em nuvem.

Os dias das empresas de design de chips que investem em suas próprias capacidades de data center de alto desempenho para tarefas árduas, como caracterização de bibliotecas, estão diminuindo. Sob as pressões competitivas da indústria de semicondutores, os designers de chips estão optando por migrar para tecnologias de computação em nuvem para acompanhar os exigentes requisitos de qualidade, exigindo metas de tempo de colocação no mercado e custos altíssimos. Soluções inovadoras de EDA orientadas para a nuvem são exatamente o que uma indústria de semicondutores definida por esses requisitos exigentes precisa para enfrentar esses desafios - e prosperar.

Vamos dar uma olhada mais de perto em como a utilização da nuvem pública para o projeto e verificação de semicondutores pode ajudar a fomentar a inovação do silício conforme os benefícios da lei de Moore começam a diminuir.

A nuvem como a nova fronteira

Até recentemente, as perspectivas da indústria sobre o papel da nuvem no desenvolvimento de silício eram confusas. Isso porque a lei de Moore guiou a indústria por mais de 50 anos de crescimento e inovação. No entanto, como a Accenture observou, o ritmo da lei de Moore está diminuindo enquanto “os custos de desenvolvimento de chips dispararam, a concorrência está vindo de lugares não tradicionais e os clientes estão exigindo exponencialmente mais potência e funcionalidade para oferecer suporte a novos aplicativos empolgantes, como a Internet de coisas (IoT), inteligência artificial (IA) e, em breve, computação quântica. ”

Em um cenário cada vez mais competitivo, onde a capacidade de computação impediu que os designs de chip fossem colocados no mercado com mais rapidez, a computação em nuvem está se tornando naturalmente uma opção viável para as empresas obterem os recursos necessários para projetar e verificar sistemas modernos em chip (SoCs).

Embora as casas de design de chips tenham suas próprias filosofias, existem alguns motivadores universais de mercado que estão influenciando mais designers de chips a migrar para a nuvem.

Tempo eficiente e qualidade aprimorada

À medida que os chips continuam a se tornar maiores e mais complexos, os recursos de design e verificação de chips estão chegando ao limite em face das crescentes pressões de lançamento no mercado. Ao mesmo tempo, as cargas de trabalho de engenharia estão crescendo, com engenheiros constantemente assumindo mais tarefas com menos recursos disponíveis. Em vez de executar soluções EDA em um data center local, o uso da nuvem permite mais recursos de computação para acelerar o design de chips fundamentais e os processos de verificação. Sem mencionar que também há o benefício da elasticidade - a capacidade de aumentar ou diminuir rapidamente com base nas necessidades. É essa flexibilidade, mesmo em cenários urgentes, que torna a migração para a nuvem mais atraente para designers de chips.

Vamos considerar a caracterização da biblioteca, uma tarefa altamente paralelizável que precisa de uma grande quantidade de recursos de computação. Antes da popularização da computação em nuvem, as empresas de design de chips foram forçadas a investir em suas próprias capacidades de data center de alto desempenho para essas cargas de trabalho notoriamente difíceis. Como resultado, os sistemas seriam super ou subutilizados ou exigiriam o sequenciamento de cargas de trabalho, causando atrasos. A computação em nuvem, por outro lado, pode reduzir o tempo de resposta de semanas para dias, fornecendo acesso sob demanda a quantos recursos de computação forem necessários, quando necessário.

Para manter uma alta qualidade de resultados para projetos de nós avançados, projetos de menor potência e projetos que estão atingindo os limites do retículo, são necessários esforços de verificação em todos os estágios do fluxo do projeto. Mas quando os recursos de computação internos não são ilimitados, os gerentes de design são solicitados a caminhar pelo delicado equilíbrio entre o tempo de chegada ao mercado e a qualidade dos resultados.

Com a implementação da nuvem, no entanto, existem recursos virtualmente “ilimitados”, já que a nuvem fornece o peso para executar simulação massiva, aprovação de tempo e tarefas de verificação física que sobrecarregariam ou esmagariam os recursos de computação locais. A tecnologia de computação em nuvem agora tornou a tarefa antes quase impossível de trocar qualidade e eficiência de tempo muito ao alcance dos gerentes de design.

Menor custo e elasticidade

Embora colocar produtos com a mais alta qualidade no mercado mais cedo seja sempre a meta número 1, produzir chips com o menor custo possível está em segundo lugar. Ao usar a nuvem, as casas de design de chips tradicionais (e até mesmo pequenas startups) podem adotar um modelo de fluxo de trabalho híbrido em que os recursos de computação no local são aumentados por recursos de nuvem para períodos de uso intermitente como um meio de diminuir os custos de propriedade de seus próprios data centers. A nuvem fornece um conduíte lógico para acesso aos recursos de computação e armazenamento de última geração, quando necessário, com a flexibilidade de um modelo pré-pago.

A elasticidade da nuvem também pode contribuir para um melhor custo dos resultados. À medida que os fornecedores de nuvem desenvolvem recursos de computação de baixo custo, como instâncias pontuais que utilizam capacidade em excesso, eles podem oferecer preços mais baixos. Uma empresa de design deve procurar soluções de EDA que possam aproveitar essas oportunidades.

O elefante na sala:segurança

Embora haja benefícios óbvios em migrar para a nuvem, ainda há alguma hesitação na indústria de semicondutores com base nas preocupações com segurança e tempo de atividade do sistema. A adoção de segurança de nuvem moderna e processos e tecnologias nativos da nuvem ajuda a garantir que as cargas de trabalho EDA sejam executadas em uma infraestrutura de nuvem monitorada e segura. Os fornecedores de EDA trabalham em estreita colaboração com os fornecedores de segurança em nuvem para adaptar suas tecnologias para proteger as cargas de trabalho de EDA e evitar o vazamento de dados aplicando fortes recursos de gerenciamento de identidade e acesso.

Na maioria dos casos, os fornecedores de nuvem operam sob um modelo de responsabilidade compartilhada, em que a segurança de a nuvem é responsabilidade do fornecedor, enquanto a segurança em a nuvem é deixada para seus clientes. Para planejar de forma proativa os modelos de segurança, a indústria de EDA deve ter uma compreensão clara do que significa essa responsabilidade compartilhada antes da implementação. Isso significa fazer perguntas como:Os fornecedores de nuvem estão criando segurança desde o início em suas infraestruturas e aplicativos, bem como garantindo a segurança operacional? Os fornecedores de EDA estão utilizando criptografia e ferramentas de monitoramento e solução de problemas de última geração adaptadas a ambientes em nuvem?

Quanto ao tempo de atividade do sistema, os clientes EDA podem ficar tranquilos sabendo que os provedores de nuvem possuem bastante redundância para garantir alta disponibilidade e resiliência de seus recursos de computação. Os aplicativos EDA podem ser executados em clusters de alta disponibilidade para melhor confiabilidade e tempo de atividade.

O futuro do EDA pronto para nuvem

O impulso para os fabricantes de chips inovarem rapidamente e a um custo menor é implacável sob as pressões competitivas por silício de alto desempenho com funcionalidades cada vez mais ricas. Ao mesmo tempo, a inovação entre os fornecedores de EDA e IP está resultando em soluções otimizadas para nuvem que estão à altura do esforço de suportar demandas de computação altíssimas e tempos de ciclo reduzidos para tarefas de design e verificação de chips.

O que ficou claro é que o EDA na nuvem é claramente mais do que uma tendência; é um caminho a seguir para uma indústria que está lutando com as crescentes necessidades computacionais junto com um esforço contínuo para reduzir os tempos de ciclo de design e verificação. Em suma, à medida que o EDA na nuvem continua a se tornar mais sofisticado, isso, por sua vez, está acelerando sua adoção como uma avenida para a inovação contínua de semicondutores. É um ciclo virtuoso que promete coisas boas para a indústria como um todo e para os muitos setores que dependem de chips de silício avançados.