对EDA考虑云的力量

由迈克尔·怀特,西门子EDA技术合作与Peeyush Tugnawat,谷歌云,和菲利普Steinke, AMD

DAC 2022,谷歌云、AMD和口径设计方案提出了EDA的云解决方案,使得公司能够根据需要访问时几乎无限的计算资源和优化他们的设计和验证流程。如果你的公司正在考虑增加云计算资源的选项,这个总结的讨论可以帮助您了解如何充分利用EDA的云的工作负载。

工艺节点是什么你现在工作吗?40海里?20海里?5海里?你的下一个设计有多大?这个功能你管理融入多少钱?多长时间它会带你去得到它通过验证和验收?

不管发生了什么你的下一个技术节点或设计,计算需求不断扩大,在人数和改变节点对节点的速率。如果你发现自己在努力获取、访问和维护本地资源需要准时到达tapeout拦截的市场窗口设计,你并不孤独。设计公司都在打墙的本地资源。

幸运的是,有一个行之有效的解决方案。利用最新技术的几乎无限的资源池服务器在云计算与电子设计自动化(EDA)软件工具准备云处理,设计公司可以很容易和方便地访问所需的硬件资源完成更多每天设计迭代,缩短时间tapeout和/或给予额外的分析/设计团队时间优化,以确保他们提供最好的设计市场。

为什么现在云?

计算,计算,计算…

每个公司在半导体行业是痛苦地意识到,计算时间和资源集成电路(IC)设计和验证,很简单,和正确的领导,积极。每个新节点添加更多和不同类型的形状,网,和晶体管来执行计算,导致平均2 x的增长更多的晶体管每节点,越来越不同填充形状等。

计算需求的增加更大的压力,check-driven升级导致计算的整体增长。从历史上看,该行业看到node-over-node检查和操作数的增长20 - 30%的范围内。一旦7介绍了nm节点,这大大增加了更高的铸造厂被迫创造更多的限制性设计规则,以确保设计仍将可制造的高收益率(图1)。

图1:检查计数增长是相对可预测的,直到7 nm节点,当它急剧上升,以应对更为严格的设计规则高产可制造性的必要条件。

别急,还有更多!除了检查/操作数增长的传统设计规则检查(DRC)和布局与示意图(lv)验证物理验证(PV)、电路验证(CV)和设计制造(DFM)功能更全面,今天的许多设计不仅要与高收益可制造的,但还必须提供新的增长产业水平的可靠性和性能等移动设备、运输、医疗设备、5 g通信,等等。(图2)。

图2:验证要求设计在130 nm相比3海里。

即使你的公司保持在同一技术节点为多个设计,你不能逃避这种计算增长。消费者总是期望更多的从他们的下一代电子,这是否意味着新特性,寿命更长,更快的性能,或者更低的价格。事实上,任何他们能想到的,他们希望,不管他们想不出他们想要感到惊讶。设计公司,将更多的功能,更好的性能,快速产生斜坡,更快的操作,降低功率,高可靠性…换句话说,一个几乎无休无止的创新和改进。类型的集成电路设计生产技术建立节点(例如,28 nm和更高版本)现在是非常不同的和更复杂的比早些时候发布了一个十年左右的时间,在这些节点的前沿。同样,他们也截然不同的和更大的计算需求。

这个计算增长的结果,公司历史上可能使用几十或者几百的核心实现一夜周转时间更大一批光伏/简历工作现在必须使用几百到几千核保持同样的周转时间整整他们最大的分划板和先进的节点设计。此外,由于这大量的计算和其他因素,如网表大小的增加,服务器也需要更大的内存。

本地硬件是在压力之下

即使你有足够的硬件在纸上,确保容易,及时获得对每个人都成为一个真正的挑战。而聪明的公司总是试图最大化的利用本地资源,这一策略可以让设计团队更难获得及时获得充足的现场硬件来实现所需的周转时间。当需要对成千上万的核心,往往很长,徒劳的等待足够的硬件访问。

另一个资源的挑战在最近几年出现了能够购买硬件。供应链延迟是真实的公司,使它越来越难以购买他们所需要的硬件为他们的下一个系列的设计或下技术节点在一个合理的,甚至是可以预测的,时间表。

这种增长在整体计算,加上获取和维护本地资源的挑战,是足够大,许多,如果不是大多数,公司正在积极规划来补充他们的本地资源混合云与云计算结构。战略目标是利用大增量硬件资源池中可用的云计算浪潮发生在他们最大的计算应用程序。

IP安全

还有一个因素在决定投资云计算。从历史上看,半导体公司不愿考虑云计算由于担心知识产权(IP)的安全。半导体IP,无论是模型、图表、布局,处理信息,或铸造甲板和设计规则检查,是公司的王冠。IP中包含的信息创建一个公司的市场差异化,所以失去控制的IP是一个重大威胁公司保持竞争优势的能力。

意识到这个行业的问题,云提供商侧重于建立更强的安全措施对他们的技术和物理资源。结果,他们现在提供的安全IP数据可以说是更好的比任何单个半导体公司可以提供。这种强调安全性、集成电路产业(最重要的是,铸造厂)开放使用云计算的数据,包括规则甲板,标准的知识产权和其他机密和专有信息。

云计算的好处

公共云提供非常大的资源池,所有半导体公司可能的梦想,但带来的好处远远超过仅仅需要混合云计算。

服务器优化

云提供商,谷歌云计算提供了一个广泛的投资组合不同的虚拟机(VM)服务器类型,扩展超出了可能在任何本地数据中心,无论多么大的公司预算。这可访问性为公司提供了灵活地添加资源适合特定的应用程序(例如,vm“规模”的记忆,核心数,等等)在设计实现,物理验证,电路验证,可靠性/防静电检查,等等。

此外,云计算硬件和服务提供商不断将最新一代的服务器添加到他们的投资组合,不断提供优化的性能选项。AMD提供了一个非常真实的例子不断注入的新一代服务器提供引人注目的性能优势。云提供商也能够最小化供应链挑战由于他们的影响广泛而持续的收购。与谷歌的云的持续投资在新服务器,他们访问最新技术服务器已基本不受影响。

云对EDA是真实的

在西门子数码行业,口径nmPlatform支持分布式和云计算十多年了。Calibre nmPlatform由多个高性能计算(HPC)的应用程序扩展到成千上万的cpu,在处理非常大的GB /结核病文件大小。Calibre研发(R&D)团队Calibre应用程序在云中运行了五年我们自己研发流访问很大硬件池(10 k +核心)。

这丰富的经验与云计算和口径nmPlatform是一个独特的能力集中在易用性和效率改进扩展,而不是试图依靠危险地进行重大改革的努力。Calibre工具使用相同的口径引擎和许可,并提供相同的性能,是否公司使用一个私有或公共的云服务。

行业合作

西门子与AMD公司多年合作,同时支持他们的内部迁移到云的CPU / GPU计算设计活动,以及虚拟机的性能表征/优化他们卖给云提供商。AMD验证他们的尖端产品在云中使用Calibre工具来创建引人注目的CPU / GPU云的产品。AMD是一个真实的成功故事在利用云加速他们的设计过程和设计周期。

我们还与谷歌合作云识别参考体系结构和规模vm口径工作负载的行业最兴趣向cloud-Calibre PERC可靠性验证和口径nmDRC物理验证。这两种口径的应用一直在验证amd驱动谷歌云虚拟机,包括compute-optimized (C2D)基于3 vm^{理查德·道金斯}创AMD EPYC处理器。在这一过程中,我们的目标是不仅帮助企业保持目前的周转时间面对越来越多的计算,但也使他们能够利用从谷歌云解决方案,AMD,口径设计方案来实现更多的设计迭代day-shortening tapeout同时提高设计质量。

云处理提供设计公司一个机会减少投放市场的时间,加快创新。核心技术多年来一直云计算口径。设计公司越来越多地利用云能力寻找更快的周转时间在他们的设计,他们可以相信,在云中运行口径将提供相同的签字验证结果他们知道和信任,同时使他们能够调整资源使用最适合他们的业务需求和市场需求。

可以找到更详细的讨论在技术论文,谷歌,AMD和西门子演示EDA的云的力量。