EDA знову на радарі інвесторів

EDA знову на радарі інвесторів

Мітка часу: 25 січня 2024 р., 3:08 ранку
Вихідний вузол: 3086897

EDA перетворюється зі стійкого, але стратегічного сектору на гарячий інвестиційний ринок, що стимулюється високими прибутками та зростанням, вимогою передових і все більш індивідуальних дизайнів на нових і існуючих ринках, а також розгортанням передових технологій, таких як ШІ, для ряду інструментів, які знадобляться для розробки нових архітектур із набагато більшою продуктивністю на ват.

Збіг подій призвів до одного з найкращих років для майора EDA гравців, не лише за те, наскільки добре вони досягли минулого року з точки зору продажів, прибутку чи ціни акцій, але й за те, як це може бути в майбутньому. Як нещодавно повідомив Альянс з розробки електронних систем (ESD) SEMI, дохід галузі зріс на 25.2% до 4,702.4 2023 мільйона доларів США в третьому кварталі 3,756.3 року порівняно з 2022 13.8 мільйона доларів США, зафіксованими в третьому кварталі XNUMX року. Ковзне середнє за чотири квартали, яке порівнює за останні чотири квартали порівняно з попередніми чотирма виросли на XNUMX%. Майже всі сегменти та регіони спостерігали значне зростання, і спостерігалося швидке відновлення після м’якості на початку року.

Навіть ця м’якість була притаманна великим гравцям EDA. Спад сильніше відчули малі компанії. «На початку 2023 року ми мали економічну корекцію, — каже Пракаш Нараїн, президент і генеральний директор Real Intent. «Речі сповільнилися, але вплинули на стартапи більше, ніж на деякі великі компанії. Потім підійшло. Зараз ми бачимо, що в системних компаніях відбувається набагато більше активності. Це насправді дуже цікаво, тому що їм потрібен спеціальний кремній. Це означає, що відбувається більше дизайнерської роботи, і це просто чудова новина для індустрії EDA. Загалом це був хороший рік у тому сенсі, що падіння було врівноважено підйомом у другій половині року».

Ця трансформація зумовлена ​​кількома факторами. Значне зростання ChatGPT, яке почалося лише минулого року, вимагає значного збільшення загальної доступної обчислювальної потужності, а також різноманітних механізмів для задоволення цієї потреби. Центральні процесори замінюються гетерогенними обчисленнями, і ми бачимо, як хмара стає сумішшю центральних процесорів, графічних процесорів, процесорів ШІ, спеціальних прискорювачів, FPGA тощо. Багато з цих нових процесорів розробляються або стартапами, або гіпермасштабувальниками, які необхідні для підвищення ефективності в різних класах обчислень.

Багато з цих користувальницьких процесорів переростають межі прицільної сітки, що змушує виробників чіпів розкладати різні функції за допомогою певного типу просунутої упаковки, як-от 2.5D, 3D-IC та щільні віялові виходи зі стовпами. Це вимагає більш просунутих інструментів EDA, включаючи деякі нові інструменти, а також використання технологій з інших областей. Деякі навіть вирішують проблеми, які ніколи раніше не зустрічалися з дизайном мікросхем. Мультифізика — це термін, який зараз з’являється всюди.

Третій фактор передбачає прискорення синергії між EDA та системним простором. Siemens першим скористався цією можливістю, а інші пішли за ним. «Synopsys хоче почати думати про речі на системному рівні, і вони хочуть залучити до боротьби інші дисципліни», — говорить Кріс Мует, директор з управління новими ринками компанії Кейсайт. «Складність зростає в геометричній прогресії, але робоча сила – ні. Це залишає прогалину. Отже, як ви маєте справу з чимось, складність якого експоненціально зростає, коли ви не можете масштабувати свою робочу силу? Ви повинні автоматизувати робочі процеси. У вас немає вибору. Ви повинні зруйнувати стіни та змусити все з’єднати та працювати разом. І це також не буде один постачальник. Неможливо, щоб один постачальник міг мати справу з усіма цими різними речами з кількох різних причин. Це гра на взаємодію, яка залучає всю екосистему».

EDA та RISC-V
Іншою трансформацією є швидке прийняття та прийняття RISC-V. У міру того, як екосистема росте та розвивається, все більше компаній роблять рішучий крок у розробці власних процесорів, і вони відчайдушно потребують інструментів. Ці типи інструментів існували в минулому, але скоротилися, коли Arm став домінуючим постачальником на ринку IP-програм для процесорів. Хоча інструменти розробки розширюваних процесорів продовжували існувати в Cadence (Tensilica) і Synopsys (ARC), вони були досить обмежені в охопленні. Це зараз продовжується.

«Біржа RISC-V зросла на понад 40% з початку 2023 року, і ми очікуємо, що у 2024 році на ринку з’явиться багато нових та інноваційних продуктів RISC-V», — каже Каліста Редмонд, генеральний директор RISC-V International. «Я був справді вражений значним технічним прогресом спільноти, яка ратифікувала 16 специфікацій і ще багато на шляху. Ми також побачили основні оголошення RISC-V у різних сегментах. Наприклад, Meta поділився, що компанія використовує RISC-V для відеотранскодерів, прискорювачів логічного висновку та навчальних чіпів. Крім того, Qualcomm підкреслив, що поставив один мільярд пристроїв з мікроконтролерами RISC-V і виводить на ринок рішення для носіння на основі RISC-V для Wear OS by Google».

Деякі проблеми з RISC-V залишаються, але навіть вони корисні для EDA. «Встановлюється певне усвідомлення верифікації», — говорить Френк Ширмайстер, віце-президент із рішень і розвитку бізнесу Артеріда. «Свобода впроваджувати інновації пов’язана з великою відповідальністю, яку необхідно перевірити, і екосистема RISC-V потребуватиме подальшого вдосконалення для підтримки зростання. Окрім перевірки, на саміті RISC-V користувачі відзначили, що такі аспекти, як IOMMU, налагодження та трасування, контролери переривань, керування живленням і узгодженість у масштабі SoC, потребують роботи екосистеми для підтримки подальшого зростання RISC-V».

Наприкінці 2023 року Synopsys тихо придбала Imperas, провідного постачальника еталонних моделей RISC-V і зростаючого набору інструментів перевірки, націлених на RISC-V. Крім того, Synopsys анонсувала ARC-V, підприємство, яке використовує їхній багаторічний досвід роботи з розширюваним процесором ARC і застосовує його до архітектури RISC-V.

У той час як апаратне забезпечення з відкритим вихідним кодом набирає обертів, EDA з відкритим кодом – ні. «Хороший EDA вимагає багато грошей», — каже Ашіш Дарбарі, засновник і генеральний директор Аксіомізувати. «Команди, які прийняли EDA, використовують ці інструменти, тому що вони дбають про якість і час виходу на ринок. Вони хочуть зробити все правильно з першого разу. Ці компанії, особливо старі кремнієві будинки світу, не відкриваються для нових відкритих кодів, дещо дешевших форм EDA. На жаль, EDA з відкритим вихідним кодом ще не реалізувала його для простору RISC-V. Найбільша причина цього полягає в тому, що постачальники кремнію RISC-V і всі компанії, що створюють кремній, не інвестують у EDA з відкритим кодом».

ШІ в EDA
EDA має нову стрілу в сагайдаку — ШІ. Протягом останнього десятиліття компанії EDA вибірково впроваджували ШІ, але його корисність зростає.

Тип штучного інтелекту, який використовується в EDA, може бути не таким сексуальним, як генеративний штучний інтелект, як продемонстрували такі інструменти, як ChatGPT. Тим не менш, було показано, що навчання з підкріпленням добре замінює деякі з більш повторюваних завдань, які зараз виконують люди, особливо коли йдеться про складні взаємозв’язки між багатьма факторами.

Менш імовірно, що ШІ замінить дизайнерів. «Штучний інтелект навчають», — каже Дін Драко, генеральний директор IC Manage. «Якщо ви тренуєте свій ШІ, він вчиться на тому, що вже було зроблено. Якщо я навчу AI 1,000 дизайнів суматора, він знає, що таке суматор. Тоді я можу попросити його розробити суматор із визначеним набором характеристик. Але я не збираюся змушувати штучний інтелект придумати ідею чіплетів, тому що це ніколи не робилося раніше. Найважливіша частина того, що ми робимо у світі EDA та у світі дизайну, — це придумувати нові речі. Кожного разу, коли ми робимо новий чіп, ми винаходимо щось краще за попередній. Ми не робимо те саме. ШІ дуже добре справлятиметься з повторюваними завданнями».

Інженерія – це поєднання творчого та методичного. «Творча частина відносно невелика, — каже Нарейн з Real Intent. «Потім є методична частина, де ви вводите код, створюєте цей функціонал, тестуєте його. Це займає багато часу розробки. Є рух до підвищення продуктивності інженерів. Автоматизуючи більшу частину методики, ви даєте їм більше часу для розгляду інших аспектів».

Це також може забезпечити деякі реальні прибутки. «Велика четвірка випустила вдосконалення штучного інтелекту протягом останнього року, — говорить Річ Голдман, директор компанії Відповіді. «Такі компанії, як Synopsys, які займаються логічним синтезом протягом 40 років, раптом дають кращі результати завдяки ШІ. Просто дивно, що щось подібне може так сильно змінитися».

Значна частина цих переваг походить від використання навчання з підкріпленням. «Але тепер генеративний штучний інтелект відкриває абсолютно новий рівень можливостей», — каже Ніл Хенд, директор із маркетингу сегменту IC у Siemens EDA. «Ця траєкторія була вражаючою не лише з огляду на те, що вона розблокована в технічному плані, але й на тому, що вона розблокована в сприйнятті користувачів. Якщо ви повернетеся на пару років назад, люди не дуже дбали про те, як щось було зроблено, доки це було зроблено. Якщо ви говорили про машинне навчання, люди були налаштовані трохи скептично і не повністю довіряли цьому. Тепер це повністю здуто. Люди довіряють AI і ML. Люди хочуть знати, що ви робите. Вони хочуть потрапити за екран і зрозуміти, які технології використовуються».

Попереду ще багато можливостей. «Одним із викликів, з якими я стикаюся як розробник інструментів EDA, є людський інтерфейс», — каже Нараїн. «Ми обчислюємо багато інформації, яку потрібно представити користувачеві. ШІ може автоматизувати ту частину процесу, яка автоматично регулює параметри на основі шаблонів, які ми, як люди, не можемо побачити, — здатність знаходити шаблони в невідомому. Це може бути тривалий процес».

EDA знаходить повагу
Довгий час EDA не розглядалася як динамічна галузь, яка заслуговує на інвестиції. «Напівпровідники та EDA знову круті», — говорить Хенд Сіменса. «Це, напевно, один із найбільших сюрпризів для мене, після багатьох років, коли я був менше в центрі. Незважаючи на те, що ми щодня змінювали світ, нас ніхто не бачив. Минулого року в Білому домі були спеціалісти з напівпровідників, представники EDA спілкувалися з президентом. Ми раптом стали видимими».

Це знайшло відображення в оцінках. «Було дуже приємно бачити, що публічні ринки нарешті визнають внесок EDA», — каже Нараїн. «EDA так довго недооцінювався. Я маю віддати належне керівництву великих компаній, які зіграли важливу роль у цьому».

Це занадто багато хорошої речі? «Я здивований ринковою капіталізацією компаній EDA», — каже Драко з IC Manage. «Вони неймовірно високі. Це просто неймовірно. Певною мірою виправдано чи запізніло, можливо. Бізнес EDA — це бізнес, який сприяє всьому в нашому житті, і все ж галузь EDA була справді глухим куточком, який не заробляв багато грошей і не користувався особливою повагою. Нам знадобилося 50 років, але повага та гроші, які приходять у світ EDA, давно назріли».

Високі оцінки, як правило, роблять придбання більш вірогідними, і ми, безперечно, спостерігали збільшення активності в цій сфері. Якщо нещодавно оголошене злиття Synopsys і Ansys завершиться, це стане найбільшою корпоративною транзакцією за довгий час.

Хмарний горизонт
Але є принаймні одна хмара на горизонті. Ті самі сили, які роблять EDA більш помітним, також пов’язані з геополітичною позицією, яка може мати довгострокові наслідки. «У мене є список приблизно з 15 національних ініціатив у різних країнах для фінансування напівпровідників та EDA», — каже Хенд. «Закон CHIPS був лише одним із прикладів. У свою чергу, це також створило зустрічний вітер, тому що одним із великих ринків є Китай. Як ви ставитеся до експортних обмежень? Як ви керуєте ними, щоб ви все ще дозволяли їм робити те, що їм дозволено робити, але роблячи це таким чином, щоб ми не порушували жодних обмежень?»

Будується багато фабрик. «Закон про CHIPS прискорює плани будівництва ливарного виробництва напівпровідників, що може мати значний вплив на напівпровідникові цикли», — каже Голдман з Ansys. «Потрібен час, щоб побудувати новий ливарний цех. Ви бачите ливарні заводи в Арізоні з TSMC та Intel, а також в Огайо та центральному Нью-Йорку та місцях, де ми їх раніше не бачили. В EDA ми бачили багато зусиль за лаштунками щодо того, куди йдуть гроші, але гроші ще не вивільнені. Я думаю, що ми побачимо цей вплив протягом наступного року».

Усю цю додаткову виробничу потужність потрібно якось заповнити, якщо ці фабрики хочуть бути економічно життєздатними. «За допомогою Закону про CHIPS вони прагнуть демократизації дизайну чіпів, доступу до інструментів, бібліотек і IP-адрес, щоб більше команд могли розробляти розширені чіпи», — говорить Марк Свіннен, директор з маркетингу продуктів Ansys. «Вони також хочуть досягти прогресу в EDA завдяки дослідженням в університетах, і їм потрібно, щоб постачальники EDA сформували консорціум, де всі вони трохи незручно штовхаються поруч один з одним в одному відрі доступності. Треба ще багато чого прокладати. Що саме вони хочуть від дизайну та як ми цього досягнемо, зараз розробляється».

На кожну дію існує рівнозначна протилежна реакція. «Те, що станеться, є непередбаченим наслідком», — каже Драко. «Більшість інструментів EDA виготовлені американськими компаніями. Ці інструменти настільки просунуті, містять стільки знань, що ніхто не намагається спробувати їх відтворити. Але з огляду на торгові проблеми між Китаєм і США, китайці збираються докласти дуже значних зусиль для розробки інструментів EDA. По суті, ми створюємо конкурента, або створюємо друге джерело, або створюємо іншого гравця в просторі інструментів EDA».

Як ми бачили в рамках традиційного EDA, коли одна компанія йде досить далеко попереду, важко, якщо не неможливо, наздогнати її, доки вони продовжують інвестувати. «Іноді, коли ви будуєте з нуля, ви можете створити краще рішення, оскільки ви можете використовувати кращі технології, коли починаєте», – додає Драко. «Але в інших випадках, коли відбувається багато чого, дуже важко почати з нуля та створити краще, швидше рішення, тому що стільки знань і зусиль в отриманих уроках вкладено в купу коду. Потрібно багато часу, щоб наздогнати».

Висновок
Це був чудовий рік для EDA, з якого б боку ви не дивилися. Нові технології та нові можливості гарантують, що попереду ще кілька хороших років. Як відреагує галузь, якщо з’явиться новий конкурент? Цю главу ще належить написати.

Часова мітка:

Більше від Напівтехніка