Una perspectiva brillante para EDA en la nube

Hasta hace poco, la conciencia de la industria de los semiconductores sobre las ventajas del diseño de chips y las herramientas de automatización del diseño electrónico (EDA) en la nube era algo "confusa". Si bien muchas aplicaciones que utilizamos en nuestra vida cotidiana (como el procesamiento de pagos, la colaboración / procesos comerciales y el análisis de big data) se basan en tecnologías de computación en la nube, la industria del diseño de chips ha tardado más en adoptar soluciones en la nube.

Los días en que las empresas de diseño de chips invierten en sus propias capacidades de centro de datos de alto rendimiento para tareas arduas como la caracterización de bibliotecas están disminuyendo. Bajo las presiones competitivas de la industria de los semiconductores, los diseñadores de chips están optando por migrar a tecnologías de computación en la nube para mantenerse al día con los exigentes requisitos de calidad, los exigentes objetivos de tiempo de comercialización y los costos altísimos. Las soluciones EDA innovadoras y orientadas a la nube son justo lo que una industria de semiconductores definida por estos requisitos exigentes necesita para abordar estos desafíos y prosperar.

Echemos un vistazo más de cerca a cómo la utilización de la nube pública para el diseño y la verificación de semiconductores puede ayudar a impulsar la innovación del silicio a medida que los beneficios de la ley de Moore comienzan a disminuir.

La nube como nueva frontera

Hasta hace poco, la perspectiva de la industria sobre el papel de la nube en el desarrollo del silicio era heterogénea. Eso se debe a que la ley de Moore ha guiado a la industria a lo largo de más de 50 años de crecimiento e innovación. Sin embargo, como ha señalado Accenture, el ritmo de la ley de Moore se está desacelerando mientras "los costos de desarrollo de chips se han disparado, la competencia proviene de lugares no tradicionales y los clientes exigen exponencialmente más potencia y funcionalidad para admitir aplicaciones nuevas y emocionantes como Internet de cosas (IoT), inteligencia artificial (IA) y, pronto, computación cuántica ".

En un panorama cada vez más competitivo donde la capacidad informática ha impedido que los diseños de chips se comercialicen más rápido, la computación en la nube se está convirtiendo naturalmente en una opción viable para que las empresas obtengan los recursos necesarios para diseñar y verificar sistemas modernos en chip (SoC).

Si bien las empresas de diseño de chips tienen su propia filosofía variable, existen algunos impulsores del mercado universales que están influyendo en más diseñadores de chips para que se trasladen a la nube.

Tiempo eficiente y calidad mejorada

A medida que los chips continúan volviéndose más grandes y más complejos, el diseño de chips y los recursos de verificación están llegando a un punto crítico frente a las crecientes presiones del tiempo de comercialización. Al mismo tiempo, las cargas de trabajo de ingeniería están creciendo y los ingenieros asumen constantemente más con menos recursos disponibles. En lugar de ejecutar soluciones EDA en un centro de datos en el sitio, el uso de la nube permite más recursos informáticos para acelerar los procesos fundamentales de diseño y verificación de chips. Sin mencionar que también existe el beneficio de la elasticidad:la capacidad de escalar rápidamente hacia arriba o hacia abajo según las necesidades. Es esta flexibilidad, incluso en escenarios urgentes, lo que hace que la migración a la nube sea más atractiva para los diseñadores de chips.

Consideremos la caracterización de bibliotecas, una tarea altamente paralelizable que necesita una gran cantidad de recursos informáticos. Antes de que se popularizara la computación en la nube, las empresas de diseño de chips se vieron obligadas a invertir en sus propias capacidades de centro de datos de alto rendimiento para estas cargas de trabajo notoriamente difíciles. Como resultado, los sistemas estarían sobreutilizados o subutilizados o requerirían secuenciar las cargas de trabajo, lo que a su vez provocaría retrasos. La computación en la nube, por otro lado, puede reducir el tiempo de respuesta de semanas a días al brindar acceso bajo demanda a tantos recursos informáticos como sea necesario.

Para mantener una alta calidad de resultados para diseños de nodos avanzados, diseños de menor consumo de energía y diseños que superan los límites de la retícula, se necesitan esfuerzos de verificación en todas las etapas del flujo de diseño. Pero cuando los recursos informáticos internos no son ilimitados, los gerentes de diseño deben caminar por el delicado equilibrio entre el tiempo de comercialización y la calidad de los resultados.

Sin embargo, con la implementación de la nube, existen recursos virtualmente "ilimitados", ya que la nube proporciona el peso para realizar tareas masivas de simulación, cierre de tiempo y verificación física que presionarían o aplastarían los recursos informáticos locales. La tecnología de la computación en la nube ahora ha hecho que la antes casi imposible tarea de negociar la calidad y la eficiencia del tiempo esté al alcance de los gerentes de diseño.

Menor costo y elasticidad

Si bien conseguir productos con la más alta calidad en el mercado antes es siempre el objetivo número uno, producir chips al menor costo posible es un segundo muy cercano. Al utilizar la nube, las casas de diseño de chips tradicionales (e incluso las pequeñas empresas emergentes) podrían adoptar un modelo de flujo de trabajo híbrido en el que los recursos informáticos locales se incrementan con recursos de la nube para períodos de uso intensos como un medio para disminuir los costos de poseer sus propios centros de datos. La nube proporciona un conducto lógico para acceder a los recursos informáticos y de almacenamiento de última generación cuando sea necesario, con la flexibilidad de un modelo de pago por uso.

La elasticidad de la nube también puede contribuir a un mejor costo de los resultados. A medida que los proveedores de la nube desarrollan recursos informáticos de menor costo, como instancias puntuales que utilizan el exceso de capacidad, es posible que puedan ofrecer precios más bajos. Una empresa de diseño debe buscar soluciones EDA que puedan aprovechar estas oportunidades.

El elefante en la habitación:seguridad

Si bien la migración a la nube tiene beneficios obvios, todavía hay algunas dudas en la industria de los semiconductores debido a preocupaciones sobre la seguridad y el tiempo de actividad del sistema. La adopción de seguridad en la nube moderna y procesos y tecnologías nativos de la nube ayuda a garantizar que las cargas de trabajo de EDA se ejecuten en una infraestructura de nube segura y monitoreada. Los proveedores de EDA trabajan en estrecha colaboración con los proveedores de seguridad en la nube para adaptar sus tecnologías a fin de proteger las cargas de trabajo de EDA y evitar la fuga de datos mediante la aplicación de sólidas capacidades de administración de identidad y acceso.

En la mayoría de los casos, los proveedores de la nube operan bajo un modelo de responsabilidad compartida donde la seguridad de la nube es responsabilidad del proveedor mientras que la seguridad en la nube se deja a sus clientes. Para planificar de manera proactiva los modelos de seguridad, la industria de EDA debe tener una comprensión clara de lo que significa esta responsabilidad compartida antes de la implementación. Eso significa hacer preguntas como:¿Están los proveedores de la nube construyendo seguridad desde cero en sus infraestructuras y aplicaciones, además de garantizar la seguridad operativa? ¿Los proveedores de EDA utilizan cifrado y herramientas de supervisión y resolución de problemas de última generación que se adaptan a los entornos de nube?

En cuanto al tiempo de actividad del sistema, los clientes de EDA pueden estar tranquilos sabiendo que los proveedores de la nube incorporan una gran cantidad de redundancia para garantizar una alta disponibilidad y resistencia de sus recursos informáticos. Las aplicaciones EDA se pueden ejecutar en clústeres de alta disponibilidad para una mayor confiabilidad y tiempo de actividad.

El futuro de la EDA preparada para la nube

El impulso de los fabricantes de chips para innovar rápidamente y a un menor costo es implacable bajo las presiones competitivas de un silicio de alto rendimiento con funcionalidades cada vez más ricas. Al mismo tiempo, la innovación entre los proveedores de EDA e IP está dando como resultado soluciones optimizadas para la nube que están a la altura del esfuerzo de soportar demandas de cómputo altísimas y tiempos de ciclo reducidos para tareas de diseño y verificación de chips.

Lo que se ha hecho evidente es que la EDA en la nube es claramente más que una tendencia; es un camino a seguir para una industria que está lidiando con las crecientes necesidades computacionales junto con un impulso continuo para reducir los tiempos de ciclo para el diseño y la verificación. En resumen, a medida que EDA en la nube continúa volviéndose más sofisticado, esto, a su vez, está acelerando su adopción como una vía para la innovación continua de semiconductores. Es un círculo virtuoso que promete cosas buenas para la industria en su conjunto y los muchos sectores que dependen de chips de silicio avanzados.