EDA tilbage på investorernes radar

EDA tilbage på investorernes radar

Tidsstempel: 25. januar 2024 kl. 3
Kildeknude: 3086897

EDA er ved at forvandle sig fra en stabil, men strategisk sektor til et varmt investeringsmarked, drevet af stærk indtjening og vækst, et krav om avancerede og stadig mere tilpassede designs på tværs af nye og eksisterende markeder, og udrulningen af ​​avancerede teknologier såsom AI til en række af værktøjer, der vil være nødvendige for at udvikle nye arkitekturer med meget større ydeevne pr. watt.

Et sammenløb af begivenheder har resulteret i et af de bedste år nogensinde for majoren OG FRA spillere, ikke kun for hvor godt de har gjort det det seneste år med hensyn til salg, overskud eller aktiekurs, men også for hvordan det kunne klare sig i fremtiden. Som for nylig rapporteret af SEMI's Electronic System Design (ESD) Alliance steg industriens omsætning med 25.2 % til 4,702.4 millioner USD i tredje kvartal af 2023, op fra de 3,756.3 millioner USD, der blev logget i tredje kvartal af 2022. Det glidende gennemsnit på fire kvartaler, som sammenligner de seneste fire kvartaler til de foregående fire steg 13.8%. Næsten alle segmenter og regioner oplevede en markant vækst, og der har været et hurtigt opsving fra blødheden i begyndelsen af ​​året.

Selv den blødhed var indeholdt for de store EDA-spillere. Nedturen blev mærket stærkere af små virksomheder. "I begyndelsen af ​​2023 havde vi den økonomiske korrektion," siger Prakash Narain, præsident og CEO for Real Intent. “Tingene gik langsommere, men påvirkede startups mere, end det påvirkede nogle af de større virksomheder. Så tog det op. Nu ser vi, at der sker meget mere aktivitet i systemselskaberne. Det er faktisk meget spændende, fordi de har brug for tilpasset silicium. Det betyder, at der sker mere designarbejde, og det er bare gode nyheder for EDA-industrien. Det var generelt et godt år i den forstand, at dykket blev opvejet af opsvinget i den senere del af året.”

Denne transformation er drevet af flere faktorer. Den massive vækst i ChatGPT, som først begyndte sidste år, kræver en betydelig stigning i den samlede tilgængelige computerkraft samt diversificerede motorer for at tilfredsstille dette behov. CPU'er bliver erstattet af heterogen databehandling, og vi ser skyen blive en blanding af CPU'er, GPU'er, AI-processorer, tilpassede acceleratorer, FPGA'er og mere. Mange af disse nye processorer udvikles enten af ​​startups eller af hyperscalere, som er afgørende for forbedret effektivitet på tværs af forskellige klasser af beregninger.

Mange af disse brugerdefinerede processorer vokser ud af sigtemiddelgrænsen, hvilket tvinger chipproducenter til at nedbryde forskellige funktioner ved hjælp af en eller anden form for avanceret emballage, såsom 2.5D, 3D-IC'er og tætte fan-outs med søjler. Dette kræver mere avancerede EDA-værktøjer, herunder nogle nye værktøjer, samt udnyttelse af teknologier fra andre domæner. Nogle adresserer endda problemer, som aldrig før er set med chipdesign. Multifysik er et begreb, der nu dukker op overalt.

En tredje drivkraft involverer accelererende synergier mellem EDA og systemområdet. Siemens var den første til at udnytte denne mulighed, og andre er fulgt efter. "Synopsys vil gerne begynde at tænke over tingene på systemniveau, og de ønsker at bringe andre discipliner ind i kampen," siger Chris Mueth, direktør for new markets management for Nøglesyn. "Kompleksiteten vokser eksponentielt, men det er arbejdsstyrken ikke. Det efterlader et hul. Så hvordan håndterer du noget, der vokser eksponentielt i kompleksitet, når du ikke er i stand til at skalere din arbejdsstyrke? Du skal automatisere arbejdsgange. Du har ikke noget valg. Man skal rive væggene ned og få alting forbundet og til at fungere sammen. Og det bliver heller ikke én leverandør. Der er ingen måde, en enkelt leverandør kan håndtere alle disse forskellige ting, af en række forskellige årsager. Det er et interoperabilitetsspil og involverer hele økosystemet."

EDA og RISC-V
En anden transformation er den hurtige vedtagelse og accept af RISC-V. Efterhånden som økosystemet vokser og modnes, tager et stigende antal virksomheder springet for at udvikle deres egne tilpassede processorer, og de er desperate efter værktøjer. Disse typer værktøjer eksisterede tidligere, men svandt ind, da Arm blev den dominerende leverandør på CPU IP-markedet. Mens udviklingsværktøjer til udvidelige processorer fortsatte med at eksistere inden for Cadence (Tensilica) og Synopsys (ARC), var de ret begrænsede i deres rækkevidde. Det udvider sig nu.

"RISC-V-børsen er vokset over 40% siden begyndelsen af ​​2023, og vi forventer at se mange nye og innovative RISC-V-produkter komme på markedet i 2024," siger Calista Redmond, CEO for RISC-V International. “Jeg har været virkelig imponeret over samfundets betydelige tekniske fremskridt, idet jeg har ratificeret 16 specifikationer med mange flere på vej. Vi så også store RISC-V-meddelelser på tværs af en række segmenter. For eksempel delte Meta, at virksomheden bruger RISC-V til videotranskodere, inferensacceleratorer og træningschips. Derudover fremhævede Qualcomm, at de har leveret en milliard enheder med RISC-V mikrocontrollere og lancerer en RISC-V-baseret wearables-løsning til Wear OS by Google."

Nogle problemer med RISC-V forbliver, men selv disse er gode for EDA. "Der sætter sig en vis erkendelse om verifikation," siger Frank Schirrmeister, vicedirektør for løsninger og forretningsudvikling hos Arteris. "Frihed til at innovere kommer med et stort ansvar for at verificere, og RISC-V-økosystemet vil kræve yderligere modning for at understøtte vækst. Ud over verifikation påpegede brugere på RISC-V-topmødet, at aspekter som IOMMU'er, debug and trace, interrupt-controllere, strømstyring og SoC-dækkende sammenhæng kræver økosystemarbejde for at understøtte fortsat RISC-V-vækst."

Sent i 2023 købte Synopsys stille og roligt Imperas, den førende udbyder af RISC-V-referencemodeller og en voksende suite af verifikationsværktøjer rettet mod RISC-V. Derudover annoncerede Synopsys ARC-V, et foretagende, der tager deres mange års erfaring med ARC-udvidelig processor og anvender det på RISC-V-arkitekturen.

Mens open source hardware vinder indpas, er open source EDA det ikke. "God EDA kræver mange penge," siger Ashish Darbari, grundlægger og administrerende direktør for Axiomisere. "De, der bruger EDA, er virksomheder, der bruger disse værktøjer, fordi de bekymrer sig om kvalitet og time to market. De vil have det rigtigt første gang. Disse virksomheder, især de gamle siliciumhuse i verden, åbner sig ikke for nye open source, lidt billigere former for EDA. Open-source EDA har ikke klippet det endnu til RISC-V-pladsen, desværre. Den største årsag til dette er, at RISC-V siliciumleverandørerne og alle de virksomheder, der bygger silicium, ikke investerer i open source EDA."

AI inden for EDA
EDA har en ny pil i sit kogger - AI. EDA-virksomheder har selektivt adopteret kunstig intelligens i løbet af det sidste årti, men dets anvendelighed udvides.

Den type AI, der bruges inden for EDA, er muligvis ikke så sexet som generativ AI, som demonstreret af værktøjer som ChatGPT. Ikke desto mindre har forstærkningslæring vist sig at være god til at erstatte nogle af de mere gentagne opgaver, der i øjeblikket udføres af mennesker, især når det drejer sig om komplekse forhold mellem mange faktorer.

Det er mindre sandsynligt, at AI vil erstatte designere. "AI er trænet," siger Dean Drako, administrerende direktør for IC Manage. "Hvis du træner din AI, lærer den af ​​det, der allerede er blevet gjort. Hvis jeg træner AI med 1,000 designs af en adder, ved den, hvad en adder er. Så kan jeg bede den om at designe en adder med et defineret sæt af egenskaber. Men jeg har ikke tænkt mig at få AI til at komme med ideen om chiplets, for det blev aldrig gjort før. Den vigtigste del af det, vi laver i EDA-verdenen, og i designverdenen, er at finde på nye ting. Hver gang vi laver en ny chip, opfinder vi noget, der er bedre end den sidste. Vi gør ikke det samme. AI vil være meget god til at udføre gentagne opgaver."

Engineering er en kombination af kreativ og metodisk. "Den kreative del er relativt lille," siger Real Intents Narain. ”Så er der den metodiske del, hvor du indtaster koden, laver den funktionalitet, tester den. Det tager meget ingeniørtid. Der er en bevægelse i retning af at øge ingeniørens produktivitet. Ved at automatisere mere af det metodiske giver du dem mere tid til at overveje andre dimensioner."

Det kan også give nogle reelle gevinster. "The Big Four kom ud med AI-forbedringer i løbet af det sidste år," siger Rich Goldman, direktør hos ANSYS. ”Virksomheder som Synopsys, der har lavet logiksyntese i 40 år, giver pludselig bedre resultater på grund af AI. Det er bare fantastisk, at sådan noget kan ændre sig så meget.”

En stor del af disse gevinster kommer fra at bruge forstærkende læring. "Men nu låser generativ AI op for et helt nyt niveau af muligheder," siger Neil Hand, direktør for marketing, IC-segmentet hos Siemens EDA. "Den bane har været imponerende, ikke kun ud fra, hvad den er låst op i tekniske termer, men hvad den er låst op i opfattelsen for brugerne. Hvis man går et par år tilbage, var folk ligeglade med, hvordan noget blev gjort, så længe det blev gjort. Hvis du talte om maskinlæring, var folk lidt skeptiske og stolede ikke helt på det. Nu er det blæst helt væk. Folk stoler på AI og ML. Folk vil gerne vide, hvad du laver. De vil gerne ind bag skærmen og forstå, hvilke teknologier der bliver brugt.”

Der er mange flere muligheder forude. "En af de udfordringer, jeg står over for som EDA-værktøjsdesigner, er den menneskelige grænseflade," siger Narain. "Vi beregner en masse information, som skal præsenteres for brugeren. AI kan automatisere den del af processen, der automatisk justerer parametre baseret på mønstre, som vi som mennesker ikke kan se - evnen til at finde mønstre i det ukendte. Det kan være en lang proces.”

EDA finder respekt
EDA er ikke blevet set som en dynamisk investeringsværdig industri i længere tid. "Semiconductors og EDA er cool igen," siger Siemens' Hand. "Det er nok en af ​​de største overraskelser for mig, efter at jeg i mange år har været mindre i front og center. Selvom vi har ændret verden på daglig basis, er vi ikke blevet set. Sidste år havde vi halvlederfolk i Det Hvide Hus, vi havde EDA-folk, der talte med præsidenten. Vi er pludselig blevet synlige.”

Det har afspejlet sig i værdiansættelser. "Det var meget rart at se de offentlige markeder endelig anerkende det bidrag, som EDA yder," siger Narain. "EDA har været undervurderet så længe. Jeg er nødt til at kreditere ledelsen i de større virksomheder, som har været medvirkende til at få dette til at ske.”

Er det for meget af det gode? "Jeg er overrasket over EDA-selskabernes markedsværdier," siger IC Manage's Drako. "De er latterligt høje. Det er bare utroligt. Noget berettiget eller forsinket, måske. EDA-virksomheden er den muliggørende forretning for alt i vores liv, og alligevel har EDA-industrien virkelig været et dødvande, der ikke tjente mange penge og ikke fik en hel masse respekt. Det har taget os 50 år, men respekten og de penge, der kommer til EDA-verdenen, er længe ventet."

Høje værdiansættelser har en tendens til at gøre opkøb mere sandsynlige, og vi har bestemt set en stigning i aktiviteten på det område. Hvis den netop annoncerede fusion af Synopsys og Ansys lukker, vil det være den klart største virksomhedstransaktion, der er set i meget lang tid.

En overskyet horisont
Men der er mindst én sky i horisonten. De samme kræfter, der gør EDA mere synlig, er også forbundet med geopolitiske holdninger, der kan have langsigtede konsekvenser. "Jeg har en liste over omkring 15 nationale initiativer, i forskellige lande, til finansiering af halvledere og EDA," siger Hand. "CHIPS-loven var bare et eksempel. Til gengæld har det også skabt modvind, for et af de store markeder er Kina. Hvordan håndterer du eksportrestriktioner? Hvordan navigerer du i dem, så du stadig sætter dem i stand til at gøre, hvad de har lov til, men gør det på en sådan måde, at vi ikke overtræder nogen restriktioner?”

Der bygges masser af fabs. "CHIPS-loven accelererer konstruktionsplanerne for halvlederstøberi, hvilket kan have en betydelig indvirkning på halvledercyklusserne," siger Ansys' Goldman. ”Det tager lidt tid at bygge et nyt støberi. Du ser støberier i Arizona med TSMC og Intel, såvel som Ohio og det centrale New York, og steder, vi ikke har set dem før. I EDA har vi set en masse indsats bag kulisserne om, hvor pengene går hen, men pengene er ikke frigivet endnu. Jeg tror, ​​vi vil se den effekt i løbet af det næste år."

Al den ekstra fab-kapacitet skal fyldes på en eller anden måde, hvis de fabs skal være økonomisk levedygtige. "Med CHIPS Act leder de efter demokratisering af chipdesign og adgang til værktøjer og biblioteker og IP'er, så flere teams kan lave avanceret chipdesign," siger Marc Swinnen, direktør for produktmarkedsføring hos Ansys. "De vil også have fremskridt inden for EDA, med forskning på universiteterne, og de har brug for, at EDA-leverandørerne danner et konsortium, hvor de alle skubber lidt ubehageligt ved siden af ​​hinanden i den samme spand af tilgængelighed. Der er en masse banebrydende, der skal gøres. Hvad det er, de ønsker fra designsiden, og hvordan vi når dertil, er ved at blive udarbejdet lige nu.”

For hver handling er der en lige og modsat reaktion. "Det, der kommer til at ske, er en utilsigtet konsekvens," siger Drako. “De fleste EDA-værktøjer er lavet af amerikanske virksomheder. Disse værktøjer er så avancerede og indeholder så meget viden, at ingen forsøger at forsøge at genskabe dem. Men med handelsudfordringerne mellem Kina og USA vil kineserne lægge en meget betydelig indsats i at udvikle EDA-værktøjer. Vi skaber dybest set en konkurrent, eller skaber en anden kilde, eller skaber en anden spiller i EDA-værktøjsområdet."

Som vi har set inden for traditionelle EDA, er det svært, hvis ikke umuligt, at indhente dem, når én virksomhed kommer langt nok foran, så længe de bliver ved med at investere. "Nogle gange, når du bygger fra bunden, kan du lave en bedre løsning, fordi du kan bruge bedre teknologier, når du starter," tilføjer Drako. "Men andre gange, hvor der sker en masse ting, er det meget svært at starte fra bunden og bygge en bedre, hurtigere løsning, fordi der er så meget viden og indsats i erfaringerne, som er gået ind i en bunke kode. Det tager lang tid at indhente det.”

Konklusion
Det var et fantastisk år for EDA, uanset hvordan man ser på det. Nye teknologier og nye muligheder har sikret endnu et par gode år forude. Hvordan vil branchen reagere, hvis en ny konkurrent dukker op? Det kapitel er endnu ikke skrevet.

Tidsstempel:

Mere fra Semi Engineering