EDA tillbaka på investerarnas radar

EDA tillbaka på investerarnas radar

Tidsstämpel: 25 januari 2024 3:08
Källnod: 3086897

EDA håller på att förvandlas från en stabil men strategisk sektor till en het investeringsmarknad, driven av starka vinster och tillväxt, ett krav på ledande och alltmer anpassade designs på nya och befintliga marknader, och utbyggnaden av avancerad teknik som AI för en rad olika av verktyg som kommer att behövas för att utveckla nya arkitekturer med mycket högre prestanda per watt.

Ett sammanflöde av händelser har resulterat i ett av de bästa åren någonsin för majoren OCH FRÅN spelare, inte bara för hur bra de har gjort det det senaste året när det gäller försäljning, vinst eller aktiekurs, utan också för hur det skulle kunna gå i framtiden. Som nyligen rapporterats av SEMI:s Electronic System Design (ESD) Alliance, ökade industrins intäkter med 25.2 % till 4,702.4 2023 miljoner USD under tredje kvartalet 3,756.3, upp från de 2022 13.8 miljoner USD som loggades under tredje kvartalet XNUMX. Det glidande genomsnittet för fyra kvartal, vilket jämförs de senaste fyra kvartalen till de föregående fyra steg XNUMX%. Nästan alla segment och regioner såg betydande tillväxt, och det har skett en snabb återhämtning från mjukheten i början av året.

Även den mjukheten var innesluten för de stora EDA-spelarna. Nedgången märktes starkare av små företag. "I början av 2023 hade vi den ekonomiska korrigeringen", säger Prakash Narain, VD och koncernchef för Real Intent. "Saker och ting saktade ner, men påverkade startups mer än det påverkade några av de större företagen. Sedan tog det fart. Nu ser vi mycket mer aktivitet hända i systembolagen. Det är faktiskt väldigt spännande eftersom de behöver anpassat kisel. Det betyder att mer designarbete sker, och det är bara goda nyheter för EDA-branschen. Det var ett bra år totalt sett i den meningen att nedgången balanserades ut av uppgången under senare delen av året.”

Denna omvandling drivs av flera faktorer. Den massiva tillväxten i ChatGPT, som började först förra året, kräver en betydande ökning av den totala tillgängliga beräkningskraften, såväl som diversifierade motorer för att tillfredsställa det behovet. CPU:er ersätts av heterogena datorer, och vi ser molnet bli en blandning av CPU:er, GPU:er, AI-processorer, anpassade acceleratorer, FPGA:er och mer. Många av dessa nya processorer utvecklas antingen av startups eller av hyperscalers, vilket är avgörande för förbättrad effektivitet över olika klasser av beräkningar.

Många av dessa skräddarsydda processorer växer ur hårkorsgränsen, vilket tvingar chiptillverkare att bryta ner olika funktioner med hjälp av någon typ av avancerad förpackning, såsom 2.5D, 3D-IC och täta fan-outs med pelare. Detta kräver mer avancerade EDA-verktyg, inklusive några nya verktyg, samt utnyttjande av teknologier från andra domäner. Vissa tar till och med upp problem som aldrig tidigare setts med chipdesign. Multifysik är en term som nu dyker upp överallt.

En tredje drivkraft är att accelerera synergier mellan EDA och systemutrymmet. Siemens var först med att utnyttja denna möjlighet, och andra har följt efter. "Synopsys vill börja tänka på saker på systemnivå och de vill ta in andra discipliner i striden", säger Chris Mueth, chef för new markets management för Nyckelsikt. ”Komplexiteten växer exponentiellt, men det gör inte arbetsstyrkan. Det lämnar en lucka. Så hur hanterar du något som växer exponentiellt i komplexitet när du inte kan skala din arbetsstyrka? Du måste automatisera arbetsflöden. Du har inget val. Man måste riva väggarna och få allt sammankopplat och att fungera. Och det kommer inte att vara en leverantör heller. Det finns inget sätt att en enskild leverantör kan hantera alla dessa olika saker, av ett antal olika anledningar. Det är en interoperabilitetslek och involverar hela ekosystemet.”

EDA och RISC-V
En annan förändring är den snabba antagandet och acceptansen av RISC-V. När ekosystemet växer och mognar tar ett ökande antal företag steget för att utveckla sina egna anpassade processorer, och de är desperata efter verktyg. Dessa typer av verktyg fanns tidigare, men minskade när Arm blev den dominerande leverantören på CPU IP-marknaden. Medan utbyggbara processorutvecklingsverktyg fortsatte att existera inom Cadence (Tensilica) och Synopsys (ARC), var de ganska begränsade i sin räckvidd. Det sträcker sig nu.

"RISC-V-börsen har vuxit med över 40 % sedan början av 2023, och vi förväntar oss att se många nya och innovativa RISC-V-produkter komma ut på marknaden 2024", säger Calista Redmond, VD för RISC-V International. "Jag har blivit riktigt imponerad av gemenskapens betydande tekniska framsteg, och ratificerade 16 specifikationer med många fler på väg. Vi såg också stora RISC-V-meddelanden inom en mängd olika segment. Meta berättade till exempel att företaget använder RISC-V för videotranscoders, inferensacceleratorer och träningschip. Dessutom betonade Qualcomm att de har skickat en miljard enheter med RISC-V-mikrokontroller och lanserar en RISC-V-baserad bärbar lösning till Wear OS by Google."

Vissa problem med RISC-V kvarstår, men även dessa är bra för EDA. "En viss insikt håller på att sätta sig angående verifiering", säger Frank Schirrmeister, vice vd för lösningar och affärsutveckling på Arteris. "Frihet att förnya kommer med ett stort ansvar att verifiera, och RISC-V-ekosystemet kommer att kräva ytterligare mognad för att stödja tillväxt. Förutom verifiering påpekade användare vid RISC-V-toppmötet att aspekter som IOMMUs, felsökning och spårning, avbrottskontroller, strömhantering och SoC-omfattande koherens behöver ekosystemarbete för att stödja fortsatt RISC-V-tillväxt."

Sent under 2023 förvärvade Synopsys i tysthet Imperas, den ledande leverantören av RISC-V-referensmodeller och en växande uppsättning verifieringsverktyg riktade till RISC-V. Dessutom tillkännagav Synopsys ARC-V, en satsning som tar deras år av erfarenhet av den utbyggbara ARC-processorn och tillämpar den på RISC-V-arkitekturen.

Även om hårdvara med öppen källkod vinner dragkraft, gör det inte EDA med öppen källkod. "Bra EDA tar mycket pengar", säger Ashish Darbari, grundare och VD för Axiomisera. "Användarna av EDA är företag som använder dessa verktyg eftersom de bryr sig om kvalitet och tid till marknaden. De vill få det rätt första gången. Dessa företag, särskilt de gamla kiselhusen i världen, öppnar sig inte för ny öppen källkod, lite billigare former av EDA. EDA med öppen källkod har inte klippt det ännu för RISC-V-utrymmet, tyvärr. Den största anledningen till detta är att RISC-V-kiselleverantörerna, och alla företag som bygger kisel, inte investerar i öppen källkod EDA.”

AI inom EDA
EDA har en ny pil i kogern - AI. EDA-företag har selektivt antagit AI under det senaste decenniet, men dess användbarhet ökar.

Den typ av AI som används inom EDA kanske inte är lika sexig som generativ AI, vilket visas av verktyg som ChatGPT. Ändå har förstärkningsinlärning visat sig vara bra på att ersätta några av de mer repetitiva uppgifter som för närvarande utförs av människor, särskilt när det gäller komplexa samband mellan många faktorer.

Det är mindre troligt att AI kommer att ersätta designers. "AI är utbildad", säger Dean Drako, VD för IC Manage. "Om du tränar din AI lär den sig av det som redan har gjorts. Om jag tränar AI med 1,000 XNUMX mönster av en adderare så vet den vad en adderare är. Sedan kan jag be den designa en adderare med en definierad uppsättning egenskaper. Men jag tänker inte få AI att komma på idén med chiplets, för det gjordes aldrig tidigare. Den viktigaste delen av det vi gör i EDA-världen, och i designvärlden, är att hitta på nya saker. Varje gång vi gör ett nytt chip uppfinner vi något som är bättre än det förra. Vi gör inte samma sak. AI kommer att bli väldigt bra på att utföra repetitiva uppgifter.”

Engineering är en kombination av kreativt och metodiskt. "Den kreativa delen är relativt liten", säger Real Intents Narain. ”Sedan är det den metodiska delen, där du anger koden, skapar den funktionaliteten, testar den. Det tar mycket ingenjörstid. Det finns en rörelse mot att öka ingenjörernas produktivitet. Genom att automatisera mer av det metodiska ger du dem mer tid att överväga andra dimensioner.”

Det kan ge några riktiga vinster också. "The Big Four kom ut med AI-förbättringar under det senaste året", säger Rich Goldman, direktör på Ansys. "Företag som Synopsys, som har gjort logiksyntes i 40 år, ger plötsligt bättre resultat på grund av AI. Det är bara fantastiskt att något sådant kan förändra så mycket.”

Mycket av dessa vinster kommer från att använda förstärkningsinlärning. "Men nu låser generativ AI upp en helt ny nivå av kapacitet", säger Neil Hand, marknadschef, IC-segmentet på Siemens EDA. "Den här banan har varit imponerande, inte bara utifrån vad den har låst upp i tekniska termer, utan vad den har låst upp i uppfattning för användarna. Om man går tillbaka ett par år så brydde sig folk inte riktigt om hur något gjordes, så länge det blev gjort. Om du pratade om maskininlärning var folk lite skeptiska och litade inte helt på det. Nu är det bortblåst helt. Folk litar på AI och ML. Folk vill veta vad du gör. De vill komma bakom skärmen och förstå vilka tekniker som används.”

Det finns många fler möjligheter framöver. "En av utmaningarna som jag står inför som EDA-verktygsdesigner är det mänskliga gränssnittet", säger Narain. "Vi beräknar mycket information som måste presenteras för användaren. AI kan automatisera den del av processen som automatiskt justerar parametrar baserat på mönster som vi som människor inte kan se – förmågan att hitta mönster i det okända. Det kan vara en lång process."

EDA finner respekt
EDA har inte setts som en dynamisk investeringsvärd bransch under en längre tid. "Halvledare och EDA är coola igen", säger Siemens' Hand. "Det är förmodligen en av de största överraskningarna för mig, efter år av att ha varit mindre front och center. Även om vi har förändrat världen dagligen, har vi inte setts. Förra året hade vi halvledarfolk i Vita huset, vi hade EDA-folk som pratade med presidenten. Vi har plötsligt blivit synliga.”

Det har återspeglas i värderingar. "Det var väldigt trevligt att se de offentliga marknaderna äntligen erkänna det bidrag som EDA gör", säger Narain. "EDA har varit undervärderat så länge. Jag måste kreditera ledningen för de större företagen som har varit avgörande för att få detta att hända.”

Är det för mycket av det goda? "Jag är förvånad över EDA-företagens börsvärden", säger IC Manages Drako. "De är löjligt höga. Det är bara otroligt. Något motiverat eller försenat, kanske. EDA-verksamheten är den möjliggörande verksamheten för allt i vårt liv, och ändå har EDA-branschen verkligen varit ett bakvatten som inte tjänat mycket pengar och inte fått en hel del respekt. Det har tagit oss 50 år, men respekten och pengarna som kommer till EDA-världen är efterlängtad.”

Höga värderingar tenderar att göra förvärv mer sannolika, och vi har verkligen sett en ökad aktivitet på det området. Om den nyligen aviserade sammanslagningen av Synopsys och Ansys slutförs kommer det att vara den överlägset största företagstransaktionen som har setts på mycket länge.

En molnig horisont
Men det finns åtminstone ett moln vid horisonten. Samma krafter som gör EDA mer synlig är också förbundna med geopolitiska ställningstaganden som kan få långsiktiga konsekvenser. "Jag har en lista med cirka 15 nationella initiativ, i olika länder, för finansiering av halvledare och EDA", säger Hand. "CHIPS Act var bara ett exempel. I gengäld har det också skapat motvind, eftersom en av de stora marknaderna är Kina. Hur hanterar du exportrestriktioner? Hur navigerar du i dessa så att du fortfarande gör det möjligt för dem att göra vad de får göra, men gör det på ett sådant sätt att vi inte bryter mot några restriktioner?”

Det finns massor av fabs som byggs. "CHIPS Act påskyndar konstruktionsplanerna för halvledargjuteriet, vilket kan ha en betydande inverkan på halvledarcyklerna", säger Ansys Goldman. ”Det tar ett tag att bygga ett nytt gjuteri. Du ser gjuterier i Arizona med TSMC och Intel, såväl som Ohio och centrala New York, och platser vi inte har sett dem tidigare. I EDA har vi sett mycket arbete bakom kulisserna om vart pengarna går, men pengarna har inte släppts ännu. Jag tror att vi kommer att se den effekten under nästa år."

All den där extra fantastiska kapaciteten måste fyllas på något sätt, om dessa fabs ska vara ekonomiskt lönsamma. "Med CHIPS Act letar de efter demokratisering av chipdesign och tillgång till verktyg och bibliotek och IP:er, så att fler team kan göra avancerad chipdesign", säger Marc Swinnen, chef för produktmarknadsföring på Ansys. "De vill också ha framsteg inom EDA, med forskning på universiteten, och de behöver EDA-leverantörerna för att bilda ett konsortium där de alla trängs lite obehagligt bredvid varandra i samma hink av tillgänglighet. Det är mycket banbrytande som måste göras. Vad det är de vill ha från designsidan, och hur vi når dit, utarbetas just nu.”

För varje handling finns det en lika och motsatt reaktion. "Det som kommer att hända är en oavsiktlig konsekvens", säger Drako. "De flesta EDA-verktyg är tillverkade av amerikanska företag. Dessa verktyg är så avancerade, innehåller så mycket kunskap, att ingen försöker försöka återskapa dem. Men med handelsutmaningarna mellan Kina och USA kommer kineserna att satsa mycket på att utveckla EDA-verktyg. Vi skapar i princip en konkurrent, eller skapar en andra källa, eller skapar en annan aktör i EDA-verktygsutrymmet."

Som vi har sett inom traditionell EDA, när ett företag kommer tillräckligt långt framme, är det svårt för att inte säga omöjligt att komma ikapp dem, så länge de fortsätter att investera. "Ibland, när du bygger från grunden, kan du göra en bättre lösning eftersom du kan använda bättre teknik när du börjar", tillägger Drako. "Men andra gånger, när det är mycket på gång, är det väldigt svårt att börja från början och bygga en bättre, snabbare lösning, eftersom det finns så mycket kunskap och ansträngning i lärdomar som har lagts ner i en hög med kod. Det tar lång tid att komma ikapp.”

Slutsats
Det var ett fantastiskt år för EDA oavsett hur man ser på det. Ny teknik och nya möjligheter har säkerställt att ytterligare några bra år ligger framför oss. Hur kommer branschen att reagera om en ny konkurrent dyker upp? Det kapitlet är ännu inte skrivet.

Tidsstämpel:

Mer från Semi-teknik