EDA înapoi pe radarul investitorilor

EDA înapoi pe radarul investitorilor

Marca temporală: 25 ianuarie 2024 3:08
Nodul sursă: 3086897

EDA se transformă dintr-un sector stabil, dar strategic, într-o piață de investiții fierbinte, alimentată de câștiguri și creștere puternică, un clam pentru design de ultimă oră și din ce în ce mai personalizate pe piețele noi și existente și lansarea de tehnologii avansate, cum ar fi AI pentru o gamă largă. de instrumente care vor fi necesare pentru a dezvolta noi arhitecturi cu performanțe mult mai mari pe watt.

O confluență de evenimente a dus la unul dintre cei mai buni ani vreodată pentru major O DA jucători, nu numai pentru cât de bine s-au descurcat în ultimul an în ceea ce privește vânzările, profiturile sau prețul acțiunilor, ci și pentru modul în care ar putea merge în viitor. După cum a raportat recent Alianța de proiectare a sistemelor electronice (ESD) de la SEMI, veniturile din industrie au crescut cu 25.2%, până la 4,702.4 milioane USD în al treilea trimestru al anului 2023, față de cele 3,756.3 milioane USD înregistrate în trimestrul al treilea din 2022. Media mobilă pe patru trimestre, care compară cele mai recente patru trimestre față de cele patru precedente, au crescut cu 13.8%. Aproape toate segmentele și regiunile au înregistrat o creștere semnificativă și s-a înregistrat o revenire rapidă de la blândețea de la începutul anului.

Chiar și această moliciune a fost conținută pentru marii jucători EDA. Declinul a fost resimțit mai puternic de companiile mici. „La începutul lui 2023, am avut o corecție economică”, spune Prakash Narain, președinte și CEO al Real Intent. „Lucrurile au încetinit, dar au afectat startup-urile mai mult decât a afectat unele dintre companiile mai mari. Apoi s-a ridicat. Acum vedem o activitate mult mai mare în companiile de sistem. Acest lucru este de fapt foarte interesant, deoarece au nevoie de silicon personalizat. Asta înseamnă că au loc mai multe lucrări de proiectare și aceasta este doar o veste grozavă pentru industria EDA. A fost un an general bun, în sensul că scăderea a fost compensată de creșterea din sfârșitul anului.”

Această transformare este determinată de mai mulți factori. Creșterea masivă a ChatGPT, care a început abia anul trecut, necesită o creștere semnificativă a puterii totale de calcul disponibilă, precum și motoare diversificate pentru a satisface această nevoie. Procesoarele sunt înlocuite de computere eterogene și vedem că cloud-ul devine un amestec de procesoare, GPU-uri, procesoare AI, acceleratoare personalizate, FPGA și multe altele. Multe dintre aceste noi procesoare sunt dezvoltate fie de către startup-uri, fie de către hyperscalers, care sunt esențiale pentru o eficiență îmbunătățită în diferite clase de calcule.

Multe dintre aceste procesoare personalizate depășesc limita reticulă, forțând producătorii de cipuri să descompună diferite caracteristici folosind un tip de ambalaj avansat, cum ar fi 2.5D, 3D-IC-uri și fan-out-uri dense cu stâlpi. Acest lucru necesită instrumente EDA mai avansate, inclusiv unele instrumente noi, precum și utilizarea tehnologiilor din alte domenii. Unii chiar abordează probleme care nu au fost niciodată văzute înainte cu designul cipurilor. Multi-fizica este un termen care apare acum peste tot.

Un al treilea factor implică accelerarea sinergiilor dintre EDA și spațiul sistemelor. Siemens a fost primul care a valorificat această oportunitate, iar alții au urmat. „Synopsys vrea să înceapă să se gândească la lucruri la nivel de sistem și vrea să aducă în luptă alte discipline”, spune Chris Mueth, directorul managementului piețelor noi pentru Keysight. „Complexitatea crește exponențial, dar forța de muncă nu este. Asta lasă un gol. Deci, cum te descurci cu ceva care crește exponențial în complexitate atunci când nu ești capabil să-ți extinzi forța de muncă? Trebuie să automatizați fluxurile de lucru. Nu ai de ales. Trebuie să dărâmi zidurile și să faci totul conectat și să lucreze împreună. Și nici nu va fi un singur furnizor. Nu există nicio posibilitate ca un singur furnizor să se ocupe de toate aceste lucruri diferite, din mai multe motive. Este o piesă de interoperabilitate și implică întregul ecosistem.”

EDA și RISC-V
O altă transformare este adoptarea și acceptarea rapidă a RISC-V. Pe măsură ce ecosistemul crește și se maturizează, un număr tot mai mare de companii fac pasul pentru a-și dezvolta propriile procesoare personalizate și sunt disperate după instrumente. Aceste tipuri de instrumente au existat în trecut, dar s-au diminuat când Arm a devenit furnizorul dominant pe piața CPU IP. În timp ce instrumentele de dezvoltare a procesoarelor extensibile au continuat să existe în Cadence (Tensilica) și Synopsys (ARC), acestea au fost destul de limitate în raza lor de acțiune. Asta se extinde acum.

„Bursa RISC-V a crescut cu peste 40% de la începutul anului 2023 și ne așteptăm să vedem multe produse noi și inovatoare RISC-V să ajungă pe piață în 2024”, spune Calista Redmond, CEO pentru RISC-V International. „Am fost foarte impresionat de progresul tehnic semnificativ al comunității, ratificând 16 specificații cu multe altele în curs. Am văzut, de asemenea, anunțuri majore RISC-V într-o varietate de segmente. De exemplu, Meta a spus că compania folosește RISC-V pentru transcodare video, acceleratoare de inferență și cipuri de antrenament. În plus, Qualcomm a subliniat că a livrat un miliard de dispozitive cu microcontrolere RISC-V și aduce pe piață o soluție de purtabile bazată pe RISC-V pentru Wear OS by Google.”

Unele probleme cu RISC-V rămân, dar chiar și acestea sunt bune pentru EDA. „Unele realizări se stabilesc în privința verificării”, spune Frank Schirrmeister, vicepreședinte pentru soluții și dezvoltare de afaceri la Arteris. „Libertatea de a inova vine cu o mare responsabilitate de verificare, iar ecosistemul RISC-V va necesita o maturizare suplimentară pentru a susține creșterea. În plus față de verificare, utilizatorii au subliniat la Summit-ul RISC-V că aspecte precum IOMMU, depanare și urmărire, controlere de întrerupere, managementul energiei și coerența la nivelul SoC au nevoie de lucru ecosistemic pentru a sprijini creșterea continuă a RISC-V.”

La sfârșitul anului 2023, Synopsys a achiziționat în liniște Imperas, principalul furnizor de modele de referință RISC-V și o suită în creștere de instrumente de verificare care vizează RISC-V. În plus, Synopsys a anunțat ARC-V, o afacere care își ia anii de experiență cu procesorul extensibil ARC și o aplică arhitecturii RISC-V.

În timp ce hardware-ul open-source câștigă teren, EDA open-source nu. „Un EDA bun necesită o mulțime de bani”, spune Ashish Darbari, fondator și CEO al Axiozați. „Adoptatorii EDA sunt companii care folosesc aceste instrumente pentru că le pasă de calitate și de timpul de lansare pe piață. Vor să facă bine prima dată. Acele companii, în special vechile case de siliciu din lume, nu se deschid către noi forme deschise, puțin mai ieftine, de EDA. EDA cu sursă deschisă nu a tăiat încă pentru spațiul RISC-V, din păcate. Cel mai mare motiv pentru acest lucru este că vânzătorii de siliciu RISC-V și toate companiile care produc siliciu nu investesc în EDA open source.”

AI în cadrul EDA
EDA are o nouă săgeată în tolbă - AI. Companiile EDA au adoptat selectiv AI în ultimul deceniu, dar utilitatea acesteia se extinde.

Tipul de IA folosit în EDA poate să nu fie la fel de sexy ca AI generativă, așa cum demonstrează instrumente precum ChatGPT. Cu toate acestea, învățarea prin întărire s-a dovedit a fi bună la înlocuirea unora dintre sarcinile mai repetitive efectuate în prezent de oameni, mai ales când este vorba de relații complexe între mulți factori.

Este mai puțin probabil ca AI să înlocuiască designerii. „AI este instruit”, spune Dean Drako, CEO al IC Manage. „Dacă îți antrenezi AI, aceasta învață din ceea ce s-a făcut deja. Dacă antrenez AI cu 1,000 de modele ale unui adunator, acesta știe ce este un sumator. Apoi îi pot cere să proiecteze un adaos cu un set definit de caracteristici. Dar nu voi face ca AI să vină cu ideea de chiplet-uri, pentru că nu s-a făcut niciodată înainte. Cea mai importantă parte a ceea ce facem în lumea EDA și în lumea designului este să venim cu lucruri noi. De fiecare dată când facem un cip nou, inventăm ceva mai bun decât ultimul. Nu facem același lucru. AI va fi foarte bun în a face sarcini repetitive.”

Ingineria este o combinație de creativitate și metodică. „Partea creativă este relativ mică”, spune Narain de la Real Intent. „Apoi mai este partea metodică, în care introduceți codul, creați acea funcționalitate, testați-o. Asta necesită mult timp de inginerie. Există o mișcare către creșterea productivității inginerilor. Prin automatizarea mai multor metode metodice, le oferiți mai mult timp să ia în considerare alte dimensiuni.”

Poate oferi și niște câștiguri reale. „Cei Patru Mari au apărut cu îmbunătățiri ale AI în ultimul an”, spune Rich Goldman, director la Răspunsuri. „Companii precum Synopsys, care fac sinteză logică de 40 de ani, oferă dintr-o dată rezultate mai bune datorită inteligenței artificiale. Este pur și simplu uimitor că așa ceva s-ar putea schimba atât de mult.”

Multe dintre aceste câștiguri provin din utilizarea învățării prin întărire. „Dar acum AI generativă deblochează un nivel cu totul nou de capabilități”, spune Neil Hand, director de marketing, segment IC la Siemens EDA. „Acea traiectorie a fost impresionantă, nu doar din ceea ce este deblocat în termeni tehnici, ci și din ceea ce este deblocat în percepția utilizatorilor. Dacă te întorci cu câțiva ani în urmă, oamenilor nu prea le păsa cum se face ceva, atâta timp cât se face. Dacă vorbeai despre învățarea automată, oamenii erau puțin sceptici și nu aveau încredere deplină în el. Acum, asta este complet uluit. Oamenii au încredere în AI și ML. Oamenii vor să știe ce faci. Vor să intre în spatele ecranului și să înțeleagă ce tehnologii sunt folosite.”

Mai sunt multe posibilități în față. „Una dintre provocările cu care mă confrunt ca designer de instrumente EDA este interfața umană”, spune Narain. „Calculăm o mulțime de informații care trebuie prezentate utilizatorului. AI poate automatiza partea procesului care ajustează automat parametrii pe baza modelelor pe care noi, oamenii, nu le putem vedea - capacitatea de a găsi modele în necunoscut. Acesta poate fi un proces lung.”

EDA găsește respectul
EDA nu a fost văzută ca o industrie dinamică demnă de investiții de mult timp. „Semiconductoarele și EDA sunt din nou cool”, spune Siemens' Hand. „Aceasta este probabil una dintre cele mai mari surprize pentru mine, după ani în care am fost mai puțin în față și în centru. Chiar dacă am schimbat lumea în fiecare zi, nu am fost văzuți. Anul trecut am avut oameni cu semiconductori la Casa Albă, am avut oameni EDA care vorbeau cu președintele. Am devenit brusc vizibili.”

Acest lucru s-a reflectat în evaluări. „A fost foarte plăcut să văd că piețele publice recunosc în sfârșit contribuția pe care o aduce EDA”, spune Narain. „EDA a fost subevaluată atât de mult timp. Trebuie să creditez conducerea companiilor mai mari care au jucat un rol esențial în realizarea acestui lucru.”

Este un lucru prea bun? „Sunt surprins de capitalurile de piață ale companiilor EDA”, spune Drako de la IC Manage. „Sunt ridicol de mari. Este pur și simplu incredibil. Oarecum justificat sau întârziat, poate. Afacerea EDA este afacerea care permite totul în viața noastră și, totuși, industria EDA a fost într-adevăr o zonă care nu a câștigat mulți bani și nu a primit foarte mult respect. Ne-a luat 50 de ani, dar respectul și banii care vin în lumea EDA sunt de mult așteptați.”

Evaluările ridicate tind să facă achizițiile mai probabile și, cu siguranță, am observat o creștere a activității în acea zonă. Dacă fuziunea anunțată recent dintre Synopsys și Ansys se va închide, aceasta va fi de departe cea mai mare tranzacție corporativă văzută de foarte mult timp.

Un orizont înnorat
Dar există cel puțin un nor la orizont. Aceleași forțe care fac EDA mai vizibilă sunt, de asemenea, legate de poziții geopolitice care ar putea avea implicații pe termen lung. „Am o listă de aproximativ 15 inițiative naționale, în diferite țări, pentru finanțare în semiconductori și EDA”, spune Hand. „Legea CHIPS a fost doar un exemplu. În schimb, asta a creat și vânturi în contra, pentru că una dintre piețele mari este China. Cum te descurci cu restricțiile la export? Cum le navigați astfel încât să le permiteți în continuare să facă ceea ce au voie să facă, dar făcând-o în așa fel încât să nu încălcăm nicio restricție?”

Sunt o mulțime de fabrici în curs de construire. „Legea CHIPS accelerează planurile de construcție a turnătoriilor de semiconductori, ceea ce poate avea un impact semnificativ asupra ciclurilor semiconductoarelor”, spune Goldman de la Ansys. „Este nevoie de ceva timp pentru a construi o nouă turnătorie. Vedeți turnătorii în Arizona cu TSMC și Intel, precum și Ohio și centrul New York-ului și locuri pe care nu le-am mai văzut până acum. În EDA, am văzut mult efort în culise cu privire la unde se duc banii, dar banii nu au fost încă eliberați. Cred că vom vedea acest impact în anul următor.”

Toată această capacitate de fabricație suplimentară trebuie umplută cumva, dacă acele fabrici vor fi viabile din punct de vedere economic. „Prin Legea CHIPS, ei caută democratizarea designului cipurilor și accesul la instrumente, biblioteci și IP-uri, astfel încât mai multe echipe să poată face design avansat de cipuri”, spune Marc Swinnen, director de marketing de produse la Ansys. „Ei doresc, de asemenea, să aibă progrese în EDA, cu cercetări în universități, și au nevoie de furnizorii EDA pentru a forma un consorțiu în care toți se zgâlțâie puțin inconfortabil unul lângă celălalt în aceeași găleată de disponibilitate. Sunt multe drumuri care trebuie făcute. Ceea ce își doresc ei din partea designului și cum ajungem acolo, se elaborează chiar acum.”

Pentru fiecare acțiune există o reacție egală și opusă. „Ceea ce se va întâmpla este o consecință neintenționată”, spune Drako. „Majoritatea instrumentelor EDA sunt produse de companii americane. Aceste instrumente sunt atât de avansate, conțin atât de multe cunoștințe, încât nimeni nu încearcă să le recreeze. Dar, având în vedere provocările comerciale dintre China și SUA, chinezii vor depune un efort foarte important în dezvoltarea instrumentelor EDA. Practic, creăm un concurent sau creăm o a doua sursă sau creăm un alt jucător în spațiul instrumentelor EDA.”

După cum am văzut în cadrul EDA tradițional, atunci când o companie ajunge suficient de departe, este dificil, dacă nu imposibil, să-i ajungă din urmă, atâta timp cât continuă să investească. „Uneori, când construiești de la zero, poți face o soluție mai bună, deoarece poți folosi tehnologii mai bune atunci când începi”, adaugă Drako. „Dar alteori, când se întâmplă o mulțime de lucruri, este foarte greu să pornești de la zero și să construiești o soluție mai bună, mai rapidă, pentru că există atât de multe cunoștințe și efort în lecțiile învățate care au ajuns într-un morman de cod. Este nevoie de mult timp pentru a ajunge din urmă.”

Concluzie
A fost un an grozav pentru EDA, indiferent din ce fel ai privi. Noile tehnologii și noile oportunități au asigurat că mai urmează câțiva ani buni. Cum va răspunde industria dacă apare un nou concurent? Acel capitol nu a fost încă scris.

Timestamp-ul:

Mai mult de la Semi Inginerie