クラウドにおけるEDAの明るい見通し

最近まで、クラウド内のチップ設計および電子設計自動化（EDA）ツールの利点に関する半導体業界の認識はやや「曇っていました」。私たちが日常生活で使用する多くのアプリケーション（支払い処理、ビジネスプロセス/コラボレーション、ビッグデータ分析など）はすべてクラウドコンピューティングテクノロジーに依存していますが、チップ設計業界はクラウドソリューションの採用に時間がかかっています。

ライブラリの特性評価などの困難なタスクのために独自の高性能データセンター容量に投資するチップ設計会社の時代は衰退しています。半導体業界の競争圧力の下で、チップ設計者は、品質要件の負担、市場投入までの時間の厳しい目標、および非常に高いコストに対応するために、クラウドコンピューティングテクノロジーに移行することを選択しています。革新的なクラウド指向のEDAソリューションは、これらの厳格な要件によって定義される半導体業界がこれらの課題に対処し、繁栄するために必要なものです。

ムーアの法則のメリットが減少し始めているため、半導体の設計と検証にパブリッククラウドを利用することで、シリコンのイノベーションを促進する方法を詳しく見ていきましょう。

新しいフロンティアとしてのクラウド

最近まで、シリコン開発におけるクラウドの役割に関する業界の見通しは複雑でした。これは、ムーアの法則が50年以上の成長と革新を通じて業界を導いてきたためです。ただし、アクセンチュアが指摘しているように、ムーアの法則のペースは鈍化しています。「チップ開発コストが急騰し、競争は非伝統的な場所から来ており、顧客は、モノのインターネットなどのエキサイティングな新しいアプリケーションをサポートするために、指数関数的に多くのパワーと機能を要求しています。モノ（IoT）、人工知能（AI）、そしてまもなく量子コンピューティング。」

コンピューティング能力がチップ設計の市場投入を早めることを妨げている競争が激化する状況では、クラウドコンピューティングは、企業が最新のシステムオンチップ（SoC）を設計および検証するために必要なリソースを調達するための実行可能なオプションになりつつあります。

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チップ設計会社には独自のさまざまな哲学がありますが、クラウドへの移行により多くのチップ設計者に影響を与えているユニバーサルマーケットドライバーがいくつかあります。

効率的な時間と品質の向上

チップがますます大きく複雑になるにつれて、市場投入までの時間のプレッシャーに直面して、チップの設計と検証のリソースが頭に浮かびます。同時に、エンジニアリングのワークロードは増大しており、エンジニアはより少ない利用可能なリソースで一貫してより多くを引き受けています。オンサイトのデータセンターでEDAソリューションを実行する代わりに、クラウドを使用すると、より多くのコンピューティングリソースを使用して、基本的なチップの設計と検証プロセスを加速できます。弾力性のメリットもあることは言うまでもありません。ニーズに基づいてすばやくスケールアップまたはスケールダウンできる機能です。時間に敏感なシナリオでも、この柔軟性が、チップ設計者にとってクラウドへの移行をより魅力的にします。

大量のコンピューティングリソースを必要とする高度に並列化可能なタスクであるライブラリの特性評価について考えてみましょう。クラウドコンピューティングが普及する前は、チップ設計会社は、これらの悪名高い困難なワークロードのために、独自の高性能データセンター容量に投資することを余儀なくされていました。その結果、システムが過剰にまたは十分に活用されていないか、ワークロードの順序付けが必要になり、遅延が発生します。一方、クラウドコンピューティングは、必要なときに必要な数のコンピューティングリソースへのオンデマンドアクセスを提供することで、所要時間を数週間から数日に短縮できます。

高度なノードの設計、低電力の設計、およびレチクルの限界を押し上げる設計で高品質の結果を維持するには、設計フローのすべての段階で検証作業が必要です。しかし、社内のコンピューティングリソースに制限がない場合、設計マネージャーは市場投入までの時間と結果の品質の微妙なバランスをとるよう求められます。

ただし、クラウドの実装では、クラウドが大規模なシミュレーション、タイミングサインオフ、およびオンプレミスのコンピューティングリソースに負担をかけたり押しつぶしたりする物理的な検証タスクを実行するための大規模なリソースを提供するため、実質的に「無制限」のリソースがあります。クラウドコンピューティングテクノロジーは、設計管理者の手の届く範囲で、品質と時間効率をトレードオフするという、かつてはほぼ不可能だったタスクを実現しました。

低コストと弾力性

最高品質の製品をより早く市場に出すことが常に第一の目標ですが、可能な限り低いコストでチップを製造することは非常に近い秒です。クラウドを使用することで、従来のチップ設計会社（および小規模なスタートアップ）は、独自のデータセンターを所有するコストを削減する手段として、オンプレミスのコンピューティングリソースがバースト使用期間のクラウドリソースによって拡張されるハイブリッドワークフローモデルを採用できます。クラウドは、必要に応じて最新世代のコンピューティングおよびストレージリソースにアクセスするための論理的な導管を提供し、従量課金モデルの柔軟性を備えています。

クラウドの弾力性は、結果のコストの向上にも貢献します。クラウドベンダーは、過剰な容量を利用するスポットインスタンスなど、低コストのコンピューティングリソースを開発するため、低価格を提供できる可能性があります。設計会社は、これらの機会を活用できるEDAソリューションを探す必要があります。

部屋の中の象：セキュリティ

クラウドへの移行には明らかなメリットがありますが、セキュリティとシステムの稼働時間に関する懸念に基づいて、半導体業界には依然としていくらかの躊躇があります。最新のクラウドセキュリティとクラウドネイティブのプロセスとテクノロジーの採用により、EDAワークロードが安全で監視されたクラウドインフラストラクチャで実行されるようになります。 EDAベンダーは、クラウドセキュリティベンダーと緊密に連携して、強力なIDおよびアクセス管理機能を適用することにより、EDAワークロードを保護し、データ漏洩を防ぐためにテクノロジーを適応させます。

ほとんどの場合、クラウドベンダーは、セキュリティが クラウドはベンダーの責任であり、セキュリティは クラウドは顧客に任されています。セキュリティモデルを積極的に計画するために、EDA業界は、実装前にこの共有責任が何を意味するかを明確に理解する必要があります。つまり、次のような質問をすることを意味します。クラウドベンダーは、インフラストラクチャとアプリケーションにゼロからセキュリティを構築し、運用上のセキュリティを確保していますか？ EDAベンダーは、クラウド環境に適合した暗号化および次世代の監視およびトラブルシューティングツールを利用していますか？

システムの稼働時間に関しては、EDAのお客様は、クラウドプロバイダーがコンピューティングリソースの高可用性と復元力を確保するために十分な冗長性を構築しているという知識で安心できます。 EDAアプリケーションは、信頼性と稼働時間を向上させるために、高可用性クラスター全体で実行できます。

クラウド対応EDAの未来

チップメーカーが迅速かつ低コストで革新することへの意欲は、これまで以上に豊富な機能を備えた高性能シリコンに対する競争圧力の下で絶え間なく続いています。同時に、EDAベンダーとIPベンダー間のイノベーションにより、クラウドに最適化されたソリューションが実現しました。これは、チップの設計と検証タスクの非常に高いコンピューティング需要とサイクルタイムの短縮をサポートするための取り組みです。

明らかになったのは、クラウドのEDAは明らかにトレンド以上のものであるということです。これは、設計と検証のサイクルタイムを短縮するための継続的な推進とともに、爆発的な計算ニーズに取り組んでいる業界にとって前進の道です。つまり、クラウド内のEDAがより高度になるにつれて、これは、継続的な半導体イノベーションの手段としての採用を加速させています。これは、業界全体および高度なシリコンチップに依存する多くのセクターに良いことを約束する好循環です。