Производство полупроводников становится все более сложным, поскольку их создатели используют чиплеты, стеклянные подложки и новые архитектуры, чтобы адаптироваться к потребностям мир, поддерживаемый искусственным интеллектом. В этом контексте компании, разрабатывающие оборудование и программное обеспечение для проектирования чипов, такие как Каденс, обладающие системным подходом, становятся все более актуальными. На этогодном мероприятии Каденс LIVE в Санта-Кларе, Калифорния, компания представила свое видение будущего, показав, как ее многочисленные продукты могут помочь решить сложные проблемы в отрасли полупроводников и за ее пределами, начиная с проектирования и тестирования отдельных транзисторов и заканчивая моделированием физических симуляций для авиалиний и болидов «Формулы-1». Каденс называет это “ускорение интеллектуального проектирования от чипа до системы”; их платформа Cadence.AI стремится решить эти потребности, объединяя основные LLM с генеративной оптимизацией искусственного интеллекта для решения проблем любого масштаба.
Динамичные дуэты — от Бэтмена и Робина до Чубакки и Хана Соло — должны дополнять друг друга, чтобы целое было больше, чем сумма частей. Каденс не исключение. Компания ссылается на сопряжение своих двух ускоренных вычислительных решений для проектирования и валидации чипов как на свой Динамичный Дуэт. Это два отдельных стоечных решения, Palladium Z3 и Protium X3, которые Каденс разработал для лучшей отладки аппаратного обеспечения до завершения его проектирования и отладки программного обеспечения, которое работает на этом аппаратном обеспечении до его изготовления.
Palladium Z3 использует внутренний процессор эмуляции Z3, чтобы позволить инженерам эмулировать проектирование чипа и проверить его работоспособность перед отправкой его на фабрику для изготовления. Как только Palladium Z3 закончит работу с проектированием, его можно передать в Protium X3 для отладки программного обеспечения. Каденс утверждает, что Palladium Z3 и Protium X3 имеют объединенные интерфейсы компиляции и виртуальных/физических интерфейсов, что обеспечивает трех- или пятикратное ускорение процесса нового проектирования в программном обеспечении. Платформа Protium X3 была создана на базе адаптивных СБИ AMD VP1902, одних из мощнейших ППЛ на рынке. Вместе эти два продукта способны масштабироваться до 48 миллиардов гейтов и предлагают двукратное увеличение масштаба эмуляции по сравнению с Palladium Z2 и трехкратное увеличение масштаба отладки программного обеспечения по сравнению с Protium X2. Оба также обеспечивают на 50% более высокую производительность по сравнению с предыдущим поколением, что приводит к более быстрым циклам разработки и сокращению затрат на инженерные часы.
Генеральный директор Nvidia Джен-Хсун Хуанг высоко отозвался о Palladium, утверждая, что у Nvidia самая большая установка Palladium в мире. Он сказал это, находясь на сцене вместе с генеральным директором Каденса Анирудхом Девганом, в ходе неформальной беседы. Во время этого разговора Хуанг также сказал, что новая архитектура Blackwell от Nvidia не была бы возможна без Palladium, и что его компания «очарована» Palladium. Учитывая, что Blackwell является самым производительным, сложным и дорогим ГП, который Nvidia когда-либо создавала, это очень высокая похвала, что Хуанг высказал слова благодарности другой компании за ее участие в создании этого ГП. Тем не менее, ДПУ Bluefield и Infiniband Quantum Nvidia также используются в качестве интерконнекторов в рамках третьего Динамичного Дуэта Каденса, поэтому у Хуанга также есть личный интерес в успехе Каденса.
ГП Nvidia также приводят в движение новый Millennium M1 Каденс, который был анонсирован в феврале 2024 года. Millenium M1 это суперкомпьютер для вычисления гидродинамики, который использует тесно связанное аппаратное и программное ускорение. Этот суперкомпьютер помогает решать инженерные задачи в авиационной отрасли, автомобильном производстве и энергетике, требующие производства больших эдди-симуляций. Каденс использует свой собственный решатель Fidelity LES для этих симуляций. Хотя Каденс не уточняет, какие ГП от Nvidia находятся внутри Millenium M1, компании, включая McLaren Racing и Honda, уже используют Millenium M1 для автомобильных гонок и проектирования. Каденс утверждает, что Millenium M1 представляет собой увеличение производительности в 10 раз по сравнению с решениями, работающими только на ЦП, а также уменьшение потребляемой мощности на 17 раз.
Помимо крупномасштабных аппаратных решений, у Каденса есть множество программных инструментов для авторов чипов на различных этапах разработки и производства. Каденс также улучшает многие из своих инструментов EDA, SDA, инструментов для работы в различной среде и молекулярно-научных инструментов с помощью искусственного интеллекта. Это означает, что их инструменты Cerebrus, Virtuoso, Verisium, Optimality и Allegro X теперь обладают функциями, управляемыми искусственным интеллектом, чтобы сделать их более эффективными и мощными для пользователей.
Cerebrus это инструмент Каденса для цифрового проектирования полупроводников. Компания говорит, что ее автоматизированный метод проектирования чипов с использованием искусственного интеллекта обеспечивает лучшую энергоэффективность, производительность и площадь, улучшая продуктивность инженеров. Каденс называет этот продукт своим «интеллектуальным исследователем чипов», который использует генеративный искусственный интеллект для укрепления обучения с LLM для увеличения производительности. Каденс также привел примеры успеха от Broadcom, Canon, Microchip, Draper, Arm и GUC, чтобы подтвердить свои слова. На Cadence LIVE компания также выделила некоторые достижения MediaTek при использовании Cerebrus, утверждая, что MediaTek достигла уменьшения площади микросхемы на 5% и снижение общей мощности на 6%.
Virtuoso Studio это набор инструментов Каденса для аналогового и кастомного проектирования. Он использует искусственный интеллект для улучшения рабочих процессов, хотя компания не раскрыла много подробностей о том, как это работает. Тем не менее, на мероприятии Каденс подтвердил актуальность Virtuoso Studio, сказав, что его используют 18 из 20 крупнейших компаний-производителей полупроводников и приведя пример Samsung в качестве специфического подтверждения. Каденс утверждал, что, мигрируя свои аналоговые интеллектуальные свойства с 14нм на 8нм, Samsung увидел улучшение в 10 раз в миграции процесса благодаря Virtuoso Studio.
Пакет средств отладки и верификации Verisium от Каденса, который использует искусственный интеллект для автоматизации и анализа цифровой верификации чипов, имеет два улучшенных искусственным интеллектом мотора проектирования. На Cadence LIVE 2024 компания использовала Qualcomm в качестве примера для обсуждения возможностей Verisium. Было утверждено, что Qualcomm смог сократить время на верификацию ЦП на 20 раз, что в два раза выше, чем претензии Каденса о том, что Verisium может увеличить производительность верификации на 10 раз.
Помимо Verisium, Каденс также рассказывал о Allegro X AI для проектирования ППП, показывая, как North Atlantic смогла ускорить время размещения ППП на 10 раз при использовании этого инструмента. Каденс также анонсировал свою платформу оптимизации многомерной системы Optimality; говорилось, что клиент Sanechips увидел улучшение эффективности в 10 раз и 330% лучший возврат потерь на своем интерфейсе высокоскоростной сериализации/десериализации при использовании Optimality.
Поскольку отрасль продолжает двигаться в сторону 3D конструкций ППП, Каденс также демонстрировал свою платформу Integrity 3D-IC, включающую множество интеллектуальной собственности и инструментов для проектирования конечных 3D пакетных конструкций. Это означает использование UCIe и другой IP-интеллектуальной собственности, в распоряжении Каденса, для максимизации эффективности проектирования чиплетов и разработки термических решений.
Каденс также говорил о своем участии в следующем поколении автомобильного интеллекта, воспользуясь множеством инструментов, которые он уже применяет. Одним из крупных клиентов, который был использован в качестве подтверждения его автомобильной компетентности, стал Tesla. Хотя Каденс не смог пригласить Илона Маска на сцену, компания заявила, что помогает Tesla разрабатывать как следующее поколение FSD компьютера для автомобилей Tesla, так и следующее поколение DOJO AI суперкомпьютера, который будет использовать несколько инструментов Каденса в своем развитии.
Хотя многие могут не знать, чем занимается Каденс, компания играет критическую роль в создании сегодняшнего мира полупроводников и будущего мира полупроводников. В отрасли многие знают Каденс в основном как поставщика инструментов EDA и верификации, но по мере роста вычислительных проблем расширяется и сфера деятельности Каденс. Каденс становится компанией системных решений, расширяя сферу решаемых проблем. Это отражает его признание того, что мир становится все более сложным и что только системные подходы позволяют решать проблемы, возникающие на таком уровне сложности. Спрос на инструменты для полупроводников и системные подходы будет только увеличиваться по мере того, как мир становится все более связанным полупроводниками. Благодаря своим инструментам с искусственным интеллектом, Каденс уникально позиционирован для предоставления этих решений.
