躍上雲端的EDA技術如何推動半導體創新

是什麼推動晶片設計者走上雲端？

即使在幾年前，人們對於「雲」(cloud)在矽晶圓開發中所扮演的角色，仍是憂喜參半，畢竟摩爾定律主導了這個產業50多年的發展和創新。然而，正如科技諮詢顧問公司埃森哲(Accenture)在其《通過即時服務模式推動半導體增長》(Driving Semiconductor Growth Through As-a-Service Models) 的報告中指出，摩爾定律的步伐正在減緩，反之卻要因應「晶片開發成本飆升、競爭來自非傳統領域，但客戶卻要求指數級成長的能力和功能來支持物聯網(IoT)、人工智慧(AI)以及即將來臨的量子計算等令人興奮的新應用。」

無庸置疑地，計算能力已成為半導體公司能否完成設計、更快將產品推向市場的瓶頸。因此，公司為能取得設計及驗證系統單晶片(SoC)所需的資源，雲端計算自然成為一個可行的選擇。其中，關鍵性的IC 設計及驗證流程，現在已可在雲端中使用。去(2020)年年底，埃森哲發表一份報告，《半導體產業的雲端勢在必行》(The cloud imperative for the semiconductor industry)，認為雲端是「加快未來創新步伐的關鍵」，並且具有安全性增強和自動化功能的完善雲端解決方案，其可提供的好處，已經超越本地系統(on-site system)。

讓我們接著仔細看，是哪些關鍵市場因素，驅使更多晶片設計者移轉到雲端；而基於雲端的解決方案，又如何能成為創新的推手。

高水平的安全性和系統正常運行時間(System Uptime)

半導體產業對遷移到雲端的猶豫，與對安全性和系統正常運行時間的顧慮息息相關，這是可以理解的。採用現代雲端安全性技術、雲端原生流程(cloud-native processes)及技術，有助於確保在安全、受監控的雲端基礎架構上執行EDA工作。為此，EDA 供應商與雲端安全供應商密切合作，調整他們的技術，以保護 EDA 工作並防止資料洩漏。應用高強度的身份和存取管理，可以確保在EDA工具當中，有效管理使用者的存取權限。

雲端供應商通常在責任共擔模式(shared responsibility model)下營運。其中雲端供應商承擔「雲端本身」(即資料中心)的安全責任，而他們的客戶(如EDA公司)則承擔「雲端內部」的安全性。EDA產業應該要充分了解這個模式的含義。雲端供應商是否在其基礎架構和應用程式中，從頭開始建構安全性，並確保操作的安全性？EDA 供應商是否使用適用於雲端環境的加密處理以及最新的監控和故障排除工具？

至於系統正常運行時間，雲端供應商正在構建大量閒置的資源，以確保其計算資源的高可用性(high availability)和彈性(resiliency)；例如通過高可用性集群(high availability clusters)，EDA 應用程式可以在此集群之間交替運行，提供更好的可靠性和正常運行時間。

雲端就緒 EDA 和 IP 產品組合

在雲端合作夥伴微軟(Microsoft)、AWS 和Google雲端平台(Google Cloud Platform)的支持下，新思科技依循數個技術軸(technology axes)進行創新，以優化其領先的EDA軟體。當您在雲端上設計及驗證晶片，或是將您的軟體移轉到雲端時，這些優化的應用程式可以為您提供生產力、可擴展性、安全性和靈活性。借助我們的雲端就緒設計(cloud-ready design)、驗證和 IP 解決方案，您可以體驗雲端晶片設計的優勢：

• 更快獲得結果：我們的解決方案已在主要公共雲端平台上進行生產驗證，並得到多數半導體代工廠的認可，可與他們的元件庫和製程設計套件(PDK)配合使用
• 提高結果質量：我們的解決方案善用雲端大規模的可擴展性和彈性
• 更低的結果成本：我們的解決方案具有彈性和穩健性，可利用雲端上成本優化的實例

在半導體產業中，高性能晶片的功能越來越豐富，帶來巨大的競爭壓力，也持續不斷地驅使技術高速創新、成本持續壓低。與此同時，EDA 和 IP 供應商之間的創新，造就出優化的雲端解決方案。這些解決方案足以支持極高的運算需求，並縮短晶片設計和驗證任務的周期時間。簡言之，隨著EDA上雲端日益增加的複雜度，不僅為半導體創新另闢途徑，也進而加速自身被採用的速度。這是一個良性循環，將為整個產業及在這個萬物智能時代(era of Smart Everything)中仰賴先進矽晶片的各行各業，帶來美好的結果！