EDA tilbake på investorenes radar

EDA tilbake på investorenes radar

Tidsstempel: 25. januar 2024 3:08
Kilde node: 3086897

EDA forvandles fra en stabil, men strategisk sektor til et hett investeringsmarked, drevet av sterk inntjening og vekst, et krav om ledende og stadig mer tilpasset design på tvers av nye og eksisterende markeder, og utrullingen av avanserte teknologier som AI for en rekke av verktøy som vil være nødvendig for å utvikle nye arkitekturer med mye større ytelse per watt.

Et sammenløp av hendelser har resultert i et av de beste årene noensinne for majoren OG FRA spillere, ikke bare for hvor godt de har gjort det det siste året når det gjelder salg, fortjeneste eller aksjekurs, men også for hvordan det kan klare seg i fremtiden. Som nylig rapportert av SEMIs Electronic System Design (ESD) Alliance, økte industriinntektene 25.2 % til 4,702.4 2023 millioner dollar i tredje kvartal 3,756.3, opp fra 2022 13.8 millioner dollar som ble logget i tredje kvartal XNUMX. Det glidende gjennomsnittet for fire kvartaler, som sammenligner de siste fire kvartalene til de fire foregående, steg XNUMX %. Nesten alle segmenter og regioner hadde betydelig vekst, og det har vært en rask tilbakegang fra mykheten ved inngangen til året.

Selv den mykheten var inneholdt for de store EDA-spillerne. Nedturen ble merket sterkere av små selskaper. "Tidlig i 2023 hadde vi den økonomiske korreksjonen," sier Prakash Narain, president og administrerende direktør i Real Intent. «Ting ble bremset, men påvirket startups mer enn noen av de større selskapene. Så tok det seg opp. Nå ser vi at det skjer mye mer aktivitet i systemselskapene. Det er faktisk veldig spennende fordi de trenger tilpasset silisium. Det betyr at mer designarbeid skjer, og det er bare gode nyheter for EDA-industrien. Det var et godt år totalt sett i den forstand at nedgangen ble balansert ut av oppgangen i den senere delen av året.

Denne transformasjonen er drevet av flere faktorer. Den massive veksten i ChatGPT, som først begynte i fjor, krever en betydelig økning i total tilgjengelig datakraft, samt diversifiserte motorer for å tilfredsstille dette behovet. CPUer blir erstattet av heterogen databehandling, og vi ser at skyen blir en blanding av CPUer, GPUer, AI-prosessorer, tilpassede akseleratorer, FPGAer og mer. Mange av disse nye prosessorene utvikles enten av oppstarter eller av hyperskalere, som er avgjørende for forbedret effektivitet på tvers av forskjellige klasser av beregninger.

Mange av disse spesialtilpassede prosessorene vokser ut av trådkorsgrensen, og tvinger brikkeprodusenter til å dekomponere forskjellige funksjoner ved å bruke en eller annen type avansert emballasje, for eksempel 2.5D, 3D-ICer og tette fan-outs med søyler. Dette krever mer avanserte EDA-verktøy, inkludert noen nye verktøy, samt bruk av teknologier fra andre domener. Noen tar til og med opp problemer som aldri ble sett med brikkedesign før. Multifysikk er et begrep som nå dukker opp overalt.

En tredje driver innebærer akselererende synergier mellom EDA og systemområdet. Siemens var den første som utnyttet denne muligheten, og andre har fulgt etter. «Synopsys ønsker å begynne å tenke på ting på systemnivå, og de ønsker å bringe inn andre disipliner i kampen,» sier Chris Mueth, direktør for nymarkedsstyring for Nøkkelsikt. "Kompleksiteten vokser eksponentielt, men arbeidsstyrken er det ikke. Det etterlater et gap. Så hvordan takler du noe som vokser eksponentielt i kompleksitet når du ikke klarer å skalere arbeidsstyrken din? Du må automatisere arbeidsflyter. Du har ikke noe valg. Du må rive veggene og få alt tilkoblet og til å fungere sammen. Og det kommer ikke til å være én leverandør heller. Det er ingen måte en enkelt leverandør kan håndtere alle disse forskjellige tingene, av en rekke forskjellige grunner. Det er et interoperabilitetsspill og involverer hele økosystemet.»

EDA og RISC-V
En annen transformasjon er rask adopsjon og aksept av RISC-V. Etter hvert som økosystemet vokser og modnes, tar et økende antall selskaper skrittet for å utvikle sine egne tilpassede prosessorer, og de er desperate etter verktøy. Denne typen verktøy fantes tidligere, men avtok da Arm ble den dominerende leverandøren på CPU IP-markedet. Mens utvidbare prosessorutviklingsverktøy fortsatte å eksistere innenfor Cadence (Tensilica) og Synopsys (ARC), var de ganske begrenset i rekkevidden. Det strekker seg nå.

"RISC-V-børsen har vokst over 40 % siden begynnelsen av 2023, og vi forventer å se mange nye og innovative RISC-V-produkter komme på markedet i 2024," sier Calista Redmond, administrerende direktør for RISC-V International. «Jeg har vært virkelig imponert over fellesskapets betydelige tekniske fremgang, og ratifiserte 16 spesifikasjoner med mange flere på vei. Vi så også store RISC-V-kunngjøringer på tvers av en rekke segmenter. For eksempel delte Meta at selskapet bruker RISC-V for videotranskodere, inferensakseleratorer og treningsbrikker. I tillegg fremhevet Qualcomm at de har sendt én milliard enheter med RISC-V-mikrokontrollere og bringer på markedet en RISC-V-basert wearables-løsning til Wear OS by Google.»

Noen problemer med RISC-V gjenstår, men selv disse er bra for EDA. "En viss erkjennelse er på vei angående verifisering," sier Frank Schirrmeister, visepresident for løsninger og forretningsutvikling hos Arteris. "Frihet til å innovere kommer med et stort ansvar for å verifisere, og RISC-V-økosystemet vil kreve ytterligere modning for å støtte vekst. I tillegg til verifisering, påpekte brukere på RISC-V-toppmøtet at aspekter som IOMMU-er, feilsøking og sporing, avbruddskontrollere, strømstyring og SoC-dekkende sammenheng trenger økosystemarbeid for å støtte fortsatt RISC-V-vekst."

Sent i 2023 kjøpte Synopsys stille opp Imperas, den ledende leverandøren av RISC-V-referansemodeller og en voksende pakke med verifiseringsverktøy rettet mot RISC-V. I tillegg kunngjorde Synopsys ARC-V, en satsning som tar deres mange års erfaring med den utvidbare ARC-prosessoren og bruker den på RISC-V-arkitekturen.

Mens åpen kildekode-maskinvare vinner frem, er det ikke EDA med åpen kildekode. "God EDA krever mye penger," sier Ashish Darbari, grunnlegger og administrerende direktør i Axiomisere. «De som bruker EDA, er selskaper som bruker disse verktøyene fordi de bryr seg om kvalitet og tid til markedet. De ønsker å få det riktig første gang. Disse selskapene, spesielt de gamle silisiumhusene i verden, åpner seg ikke for ny åpen kildekode, litt billigere former for EDA. Åpen kildekode EDA har ikke kuttet det ennå for RISC-V-plassen, dessverre. Den største grunnen til dette er at RISC-V silisiumleverandørene, og alle selskapene som bygger silisium, ikke investerer i åpen kildekode EDA.»

AI innenfor EDA
EDA har en ny pil i koggeret – AI. EDA-selskaper har selektivt tatt i bruk AI det siste tiåret, men nytten av det utvides.

Typen AI som brukes i EDA er kanskje ikke like sexy som generativ AI, som demonstrert av verktøy som ChatGPT. Likevel har forsterkende læring vist seg å være god til å erstatte noen av de mer repeterende oppgavene som for tiden utføres av mennesker, spesielt når det gjelder komplekse forhold mellom mange faktorer.

Det er mindre sannsynlig at AI vil erstatte designere. "AI er trent," sier Dean Drako, administrerende direktør i IC Manage. "Hvis du trener AI, lærer den av det som allerede er gjort. Hvis jeg trener AI med 1,000 design av en adder, vet den hva en adder er. Så kan jeg be den designe en huggorm med et definert sett med egenskaper. Men jeg kommer ikke til å få AI til å komme opp med ideen om chiplets, for det ble aldri gjort før. Den viktigste delen av det vi gjør i EDA-verdenen, og i designverdenen, er å finne på nye ting. Hver gang vi lager en ny brikke, finner vi opp noe som er bedre enn den forrige. Vi gjør ikke det samme. AI kommer til å bli veldig god til å utføre repeterende oppgaver."

Engineering er en kombinasjon av kreativt og metodisk. "Den kreative delen er relativt liten," sier Real Intents Narain. «Så er det den metodiske delen, hvor du skriver inn koden, lager den funksjonaliteten, tester den. Det tar mye ingeniørtid. Det er en bevegelse mot å øke ingeniørproduktiviteten. Ved å automatisere mer av det metodiske, gir du dem mer tid til å vurdere andre dimensjoner.»

Det kan også gi noen reelle gevinster. "The Big Four kom ut med AI-forbedringer det siste året," sier Rich Goldman, direktør ved Ansys. "Bedrifter som Synopsys, som har drevet med logikksyntese i 40 år, gir plutselig bedre resultater på grunn av AI. Det er bare utrolig at noe slikt kan endre så mye.»

Mye av disse gevinstene kommer fra å bruke forsterkende læring. "Men nå låser generativ AI opp et helt nytt nivå av evner," sier Neil Hand, direktør for markedsføring, IC-segmentet hos Siemens EDA. "Denne banen har vært imponerende, ikke bare fra hva den er låst opp i tekniske termer, men hva den er låst opp i persepsjon for brukerne. Hvis du går et par år tilbake, brydde folk seg egentlig ikke om hvordan noe ble gjort, så lenge det ble gjort. Hvis du snakket om maskinlæring, var folk litt skeptiske, og stolte ikke helt på det. Nå er det blåst helt bort. Folk stoler på AI og ML. Folk vil vite hva du gjør. De ønsker å komme bak skjermen og forstå hvilke teknologier som brukes.»

Det er mange flere muligheter fremover. "En av utfordringene jeg møter som EDA-verktøydesigner er det menneskelige grensesnittet," sier Narain. "Vi beregner mye informasjon som må presenteres for brukeren. AI kan automatisere den delen av prosessen som automatisk justerer parametere basert på mønstre som vi som mennesker ikke kan se - evnen til å finne mønstre i det ukjente. Det kan være en lang prosess."

EDA finner respekt
EDA har ikke blitt sett på som en dynamisk investeringsverdig bransje på lang tid. "Halvledere og EDA er kule igjen," sier Siemens' Hand. "Det er sannsynligvis en av de største overraskelsene for meg, etter år med mindre front og center. Selv om vi har forandret verden på daglig basis, har vi ikke blitt sett. I fjor hadde vi halvlederfolk i Det hvite hus, vi hadde EDA-folk som snakket med presidenten. Vi er plutselig blitt synlige.»

Det har blitt reflektert i verdivurderinger. "Det var veldig hyggelig å se de offentlige markedene endelig anerkjenne bidraget som EDA gir," sier Narain. «EDA har vært undervurdert så lenge. Jeg må kreditere ledelsen i de større selskapene som har vært med på å få dette til.»

Er det for mye av det gode? "Jeg er overrasket over markedsverdiene til EDA-selskapene," sier Drako fra IC Manage. "De er latterlig høye. Det er bare helt utrolig. Litt berettiget eller forsinket, kanskje. EDA-virksomheten er den muliggjørende virksomheten for alt i livet vårt, og likevel har EDA-industrien virkelig vært en bakevje som ikke tjente mye penger og ikke fikk mye respekt. Det har tatt oss 50 år, men respekten og pengene som kommer til EDA-verdenen er for lengst på tide.»

Høye verdivurderinger har en tendens til å gjøre oppkjøp mer sannsynlig, og vi har absolutt sett en økning i aktiviteten på dette området. Hvis den nylig annonserte sammenslåingen av Synopsys og Ansys stenger, vil det være den desidert største bedriftstransaksjonen som er sett på veldig lenge.

En overskyet horisont
Men det er minst én sky i horisonten. De samme kreftene som gjør EDA mer synlig er også knyttet til geopolitiske holdninger som kan ha langsiktige implikasjoner. "Jeg har en liste over rundt 15 nasjonale initiativ, i forskjellige land, for finansiering til halvledere og EDA," sier Hand. «CHIPS Act var bare ett eksempel. Til gjengjeld har det også skapt motvind, for et av de store markedene er Kina. Hvordan takler du eksportrestriksjoner? Hvordan navigerer du i disse slik at du fortsatt lar dem gjøre det de har lov til, men gjør det på en slik måte at vi ikke bryter noen restriksjoner?»

Det er nok av fabs som bygges. "CHIPS Act akselererer byggeplanene for halvlederstøperiet, noe som kan ha en betydelig innvirkning på halvledersyklusene," sier Ansys' Goldman. «Det tar litt tid å bygge et nytt støperi. Du ser støperier i Arizona med TSMC og Intel, samt Ohio og sentrale New York, og steder vi ikke har sett dem før. I EDA har vi sett mye innsats bak kulissene på hvor pengene går, men pengene er ikke frigitt ennå. Jeg tror vi vil se den effekten i løpet av neste år.»

All den ekstra flotte kapasiteten må fylles på en eller annen måte, hvis disse fabrikkene skal være økonomisk levedyktige. "Med CHIPS Act leter de etter demokratisering av brikkedesign, og tilgang til verktøy og biblioteker og IP-er, slik at flere team kan utføre avansert brikkedesign," sier Marc Swinnen, direktør for produktmarkedsføring i Ansys. "De ønsker også å ha fremskritt innen EDA, med forskning på universitetene, og de trenger at EDA-leverandørene danner et konsortium der de alle dytter litt ubehagelig ved siden av hverandre i samme bøtte med tilgjengelighet. Det er mye banebrytende som må gjøres. Hva det er de ønsker fra designsiden, og hvordan vi kommer dit, er under arbeid akkurat nå.»

For hver handling er det en lik og motsatt reaksjon. "Det som kommer til å skje er en utilsiktet konsekvens," sier Drako. «De fleste EDA-verktøy er laget av amerikanske selskaper. Disse verktøyene er så avanserte og inneholder så mye kunnskap at ingen prøver å gjenskape dem. Men med handelsutfordringene mellom Kina og USA, kommer kineserne til å legge en svært betydelig innsats i å utvikle EDA-verktøy. Vi lager i utgangspunktet en konkurrent, eller skaper en annen kilde, eller skaper en annen aktør i EDA-verktøyområdet.»

Som vi har sett innen tradisjonell EDA, når ett selskap kommer langt nok foran, er det vanskelig om ikke umulig å ta igjen dem, så lenge de fortsetter å investere. «Noen ganger, når du bygger fra grunnen av, kan du gjøre en bedre løsning fordi du kan bruke bedre teknologier når du starter,» legger Drako til. "Men andre ganger, når det er mye som skjer, er det veldig vanskelig å starte fra bunnen av og bygge en bedre, raskere løsning, fordi det er så mye kunnskap og innsats i leksjonene som har gått inn i en haug med kode. Det tar lang tid å ta igjen."

konklusjonen
Det var et flott år for EDA uansett hvordan du ser på det. Nye teknologier og nye muligheter har sørget for at flere gode år venter. Hvordan vil bransjen reagere hvis en ny konkurrent dukker opp? Det kapittelet er ennå ikke skrevet.

Tidstempel:

Mer fra Semi -ingeniørfag