kaiyun官方注册
您所在的位置: 首页> 电子元件> 业界动态> Cadence的创新突破,如何让软件设计工具引领时代

Cadence的创新突破,如何让软件设计工具引领时代

2020-09-02
来源: 开云棋牌官网在线客服行业观察

  9月1日,Cadence一年一度的CadenceLIVE China用户大会成功以线上的形式举办,此次“CadenceLIVE China 2020”的主题为“释放想象”,由主题峰会、12场技术分论坛和线上设计者展会组成,汇聚Cadence的技术用户、开发者与业界专家,涵盖从IP/SoC设计、验证仿真、封装和板级设计及系统分析全流程的技术分享。在主题峰会部分,嘉宾们从产业趋势,到技术革新,发布了深度见解。

  大会一开始,Cadence公司副总裁、中国及东南亚地区总经理徐昀表示,随着科创板助推产业发展腾飞,优秀的开云棋牌官网在线客服企业开始不断走到台前,中国一直是Cadence投资重地,本地化支撑是我们的服务宗旨,对中国开云棋牌官网在线客服未来充满信心。

  Cadence公司副总裁、中国及东南亚地区总经理徐昀

  Cadence公司CEO陈立武(Lip-Bu Tan)带来了主题为《推动以数据为中心的革命》的演讲,他表示,目前业内有5大技术潮流:5G、超大规模计算(Hyperscale Computing)、工业物联网、自动驾驶以及AI,背后推动力则是芯片。大数据推动整个开云棋牌官网在线客服行业的发展,包括数据收集、传输、存储、处理、分析,需要各方面的创新,包括架构、设计EDA、IP以及整个生态的创新。

  Cadence公司CEO陈立武

  如今我们正在步入超大规模计算时代,一方面数据指数级上升,过去两年时间产生的数据达到了约90%,其中非结构化的数据占到80%,只有低于2%的数据是被分析和处理的。另一方面,性能和延时需要满足从端到5G固定无线接入,再到边缘计算,以及后面的数据中心的各自需求。超大规模的资本投入也使得产业转型成为可能,再加之受到从年初以来的疫情影响,人们的工作、生活、娱乐行为开始转为线上方式,使得相关的资本支出将继续增加。

  截取自陈立武演讲

  陈立武表示,数据中心的革命正在推动产业多方面的需求以及技术创新,在数据处理方面,应用开始驱动系统设计,特定领域的加速变得非常重要,管理软件堆栈也日益重要;在存储方面,出现以内存为中心的计算,对延迟、带宽、容量和成本有了更高要求,下一代存储技术如PCM、MRAM、QVM、3D NAND需求旺盛;在数据连接方面,需要超高带宽,市面上已经出现从12.8 Terabits到25.6 Terabits传输能力的方案,51.2 Terabits的方案明年也将出现;在数据分析方面,数据训练需要大量的标记数据集,也需要对数据进行标签和分析的新方法,此外启发式函数和图分析会有很大发展。

  如此的时代大背景下,AI/ML、系统设计以及EDA的发展正在推动产业从设计到系统再到智能化的发展,因此,Cadence也成立了Intelligent System Design策略,其中包括整合EDA、系统设计和AI;贯穿整个设计的智能化;以计算软件为基础;系统、硬件、软件的协同优化;跨多个系统域。

  截取自陈立武演讲

  摩尔定律速度的放缓,设计成本的不断增加,行业内开始探索新的突破口,其中异构集成、SiP、Chiplets等都实现了创新,陈立武表示,Cadence可以在3D封装方面提供完整的设计解决方案,尤其擅长混合融合设计。

  在演讲期间,陈立武透露Cadence大力投资了Green Hills公司,加强了在安全嵌入式方面的投入,进一步完善Cadence智能系统设计的策略,帮助客户设计更优质的芯片以及更快的上市时间,满足不同需求。

  在云服务方案,给客户不同应用方式,目前有125家大小公司在使用Cadence的方案,其中包括台积电、三星等客户。目前,Cadence的工具可以在云上操作。

  Cadence公司总裁Anirudh Devgan博士的演讲主题为《计算软件驱动智能系统设计》。Anirudh Devgan表示:“未来十年,科技将驱动更多的计算软件、更多的数据分析以及更多的数学软件。无论是EDA还是AI系统方面,Cadence的软件都处于非常有利的位置。”

  Cadence公司总裁Anirudh Devgan博士

  其中,验证芯片和系统是一个非常大的问题,据Anirudh Devgan介绍,Cadence的客户运行了非常多的验证和仿真加速周期,其中CPU核心是10的13次方,GPU设计是10的15次方。如果运行10个15次方的周期,对于芯片验证来说是非常庞大,但永远不知道什么时候是足够的。

  截取自Anirudh Devgan演讲

  随着时间推移,在软件和硬件验证需求会越来越大。Anirudh Devgan称“我们使用了多个引擎,包括仿真器,形式验证引擎,使得每个引擎性能达到一流。”

  当然,一流的引擎远远不够,背后的计算运筹也值得思考,它决定了使用更好的不同引擎的程度,以及验证解决方案的整体有效性。在验证中,计算运筹使用数学算法来管理不同的引擎,并知道什么时候使用什么。

  在回归测试例子中,过程中包含了大量的验证仿真,那么回归测试的有效性决定了整体验证的有效性。Anirudh Devgan表示Xcelium ML使用了机器学习,来提高整体回归和验证的吞吐量。运行Xcelium ML可以获得相同的验证覆盖率、相同的设计覆盖率,但速度加快了5倍。

  截取自Anirudh Devgan演讲

  Anirudh Devgan介绍了Cadence验证方案的另一亮点——Palladium硬件仿真加速器和Protium原型验证平台的动态组合,Palladium是SoC调试中最好的引擎。而Protium在软件调试方面堪称一流,运行速度比Palladium快得多,两者结合就有两个相同的前端,因此可以非常容易的从硬件验证过渡到软件验证,这种组合对客户非常有益。两者的使用多少取决于客户的灵活调整。

  截取自Anirudh Devgan演讲

  在数字实现设计方面,Anirudh Devgan回顾了Cadence的产品——Innovus,Genus,Tempus,Quantus。最早的产品追溯到2013年,期间,Cadence的目标是提供一个完全的整合方案。当工艺节点走到16nm、7nm以下,引擎需要被完全整合,Cadence需要持续提供最好的PPA产品(功耗、性能和面积)。

  而数字全流程的关键技术就是运用ML,当客户设计他们的芯片时,他们并不是只运行一次这些工具。工具一次次被运行,使用者在运行中获得知识,然后将其转换到下一次运行中进一步优化,这是过去几十年常规设计过程。只有使用机器学习,它提供精确的框架,将之前的知识应用到下一次运行中,Anirudh Devgan称之为非常强大的转变。不仅运行一次,而且从一次运行到下一次运行知道怎样优化。使用ML是一个强大的科技,来对设计规格进行更有效的搜索,它将会在工具中找到最佳的选择,最好的流程,供客户使用。

  截取自Anirudh Devgan演讲

  在3D-IC方面,“我们正在努力使Allegro与Innovus和Virtuoso结合,这就是IC设计实现系统以及封装实现系统,为客户提供一个整合的方案。” Anirudh Devgan表示,“Cadence处在一个特殊位置,作为仅有的能真的无缝整合先进封装和IC设计的公司,在这上面,我们正在加入许多分析工具。产业正在发生巨大的变化,Cadence正在大量投资,为客户提供正确的方案。”

  截取自Anirudh Devgan演讲

  Anirudh Devgan还提到一项收购案,即收购InspectAR,一款增强现实的平台。“第一次进入增强现实领域,从Allegro平台开始服务Allegro用户,我相信增强现实能真的帮助PCB和封装设计。”

  “AR是一个特殊的价值点,正在飞速发展,但还没有应用在EDA设计工具以及系统工具中,但我们觉得这是应用AR到Allegro和SoC产品的绝好机会。”

  在《大芯片量产,硬科技落地》的主题演讲中,燧原科技CEO赵立东做开场白:“2020年已过大半,充满了机遇与不确定性,本着做大芯片,拼硬科技的初心。”

  燧原科技CEO赵立东

  从英伟达市值超过英特尔这一标志性事件来看,赵立东表示:“英伟达凭借着在AI领域的龙头地位和重仓押注数据中心,这也是燧原定位的市场,说明我们战略方向是正确的,在互联网、垂直市场和新基建三个方向积极拓展业务,以技术创新和业务盈利双轮驱动业务发展。”

  从具体产品来看,据燧原科技COO张亚林介绍,燧原科技DTU云端训练芯片系统的架构是GCA(General Compute Architecture)架构,在以往,AI的通用架构是GPU,随着时间发展与技术迭代,英伟达和AMD不再把GPU作为加速手段,而是把游戏加速卡与AI加速卡分开。

  燧原科技COO张亚林

  张亚林表示:“燧原科技一直遵循最先进的架构设计原则,在DTU云端训练芯破系统里,完全通用化了计算系统,其中囊括四个模块:通用计算引擎、通用数据引擎、通用智能互联和通用编程模型。”

  其中,通用计算引擎负载AI计算部分,可以进行全数据精度的计算,同时内置特定加速器对点/向量/矩阵运算,还有内置核心对超越函数加速,同时支持多线程和多核心同步。通过数据引擎对L1/L2/L3分布式存储,且内置计算部分,还是指令驱动的数据流,对带宽/能耗进行深度优化,以及稀疏处理。在通用智能互联部分,内置了强大互联引擎,构建2D Mesh的拓扑结构,也支持定制拓扑结构,燧原分布式运算支持多机多卡部署。在通用编程模型上,充分设计自己编程语言,对计算流和运算核心进行高效编程,也支持自动算子生成和融合。

  具体规格来看,云燧T10支持20TFLOPS的在FP32的单卡算力,以及80TFLOPS在BF16的算力,支持PCIe 4.0互联,最大功耗225W。涵盖了人工智能大部分场景,计算机视觉、语音、自然语言处理、推荐、强化学习等复杂模型训练。

  此外,云燧T10-Matrix是一个面向数据中心的人工智能训练集群系统,目前已完成大规模部署的互联网数据中心的商用集群系统(可扩展到千卡规模)。

  “大芯片的设计难度比小芯片是指数级上升,挑战主要在芯片、板卡、服务器以及软件上。”张亚林表示大芯片的量产并不是触手可得,芯片端需要保证可靠性、在性能/频率/电压调协下保持性能、良率、功耗/散热;板卡端要保持可靠性、信号完整性、良率、功耗/散热问题;服务器方面,需要进行兼容性测试、压力测试、质量认证以及系统工具;软件端,需要考虑可靠性/稳定性、灵活的编程模型和开发接口、多模型覆盖以及完整工具链。

  真正的大芯片量产,硬科技落地要走过非常长的路,其中架构完成只是完成5%,流片完成只进行了20%,芯片点亮完成了30%,芯片功能测试完成只是达成了50%,此后还要从芯片、板卡、服务器、软件等多方面保证,才能确保最终的大芯片量产。

  最后,张亚林表示,大芯片是中国挺起科技脊梁的必要方向,我们需要实现真正的业务落地和算力普惠,为中国的科技界带来更多更好的解决方案,实现整个人工智能规模化的应用,这才是当下科技时代应该做的东西。

  亚马逊网络服务副总裁、Annapurna Labs联合创始人/ CTO Nafea Bshara演讲主题为《云计算和工业合作如何帮助改变芯片开发的曲线》,演讲一开始,Nafea Bshara从一款芯片产品说起。

  亚马逊网络服务副总裁、Annapurna Labs联合创始人/ CTO Nafea Bshara

  几个月前,亚马逊发布了第二代自研服务器芯片Graviton2,基于ARM架构自研的第二代服务器处理器芯片Graviton2,相比1代Graviton,Graviton2的性能提升7倍。在此前的发布会上,亚马逊还将其与配备Intel至强铂金(最高3.1GHz)的第五代实例进行对比,单核心性能全面领先。

  截取自Nafea Bshara演讲

  也因为此,外界对Annapurna Labs的关注度不断提高。据Nafea Bshara介绍,Annapurna Labs成立于2011年,专注于IT基础设施,起初是一个非常小的团队,资本也不是很多。随着市场的炒作,人们开始关注云计算的初创公司,但在2011年,人们对云计算的关注度还不是很高。

  资料显示,2015年时,Annapurna Labs与亚马逊进行了合作,亚马逊推出了EC2 C4实例系列。除了将网络虚拟化装载到定制硬件之外,这些实例还得到了为存储服务优化的ASIC的支持。随后是收购让亚马逊如虎添翼,不断在服务器芯片上有自己的动作。

  Nafea Bshara表示,开云棋牌官网在线客服行业有一个独特的产业链,囊括EDA、IP、代工厂、封装等,而芯片设计又是一个高风险的业务,依赖于全球技术和供应商的支持。

  此外,芯片的开发还遵循着开发成本、价值时间、工程人员不断指数级增长的规律。起初亚马逊采取与Arm等合作伙伴合作的方式,来进入到市场,并从18个月内完成从0到投产的目标。随后困难接踵而至,先进工艺的追求开始影响亚马逊的突破。Nafea Bshara表示,此时的亚马逊开始思考如何通过强大的工具来制定计划和降低成本,与此同时,亚马逊开始与Cadence紧密的合作。

  截取自Nafea Bshara演讲

  Nafea Bshara声称,利用Cadence JasperGold,通过形式验证是提高质量的关键所在,而这也是亚马逊提高芯片质量和工程生产率的最佳工具,同时可以优化上市时间以及降低开发成本。整体来说,在完成关键任务所需的时间上缩短了10倍以上。

  此外,使用亚马逊Graviton2可以处理大部分的EDA工作负载,据Nafea Bshara介绍,从2016年-2017年推出的R4到2020年的R6g实例来看,AWS最新的Graviton2在R6g上的实例,比前一代R5上英特尔的芯片提高20%运算速度,以及20%的功耗降低。从2017年到2020年的进化来看,整体运算速度提高了44%,功耗优化了89%。

  从基于云的EDA开发趋势来看,有了质的转变,曾经需要考虑服务器购买、服务器更新、购买怎样服务器的抉择。如今基于云的EDA开发,可以挑选最理想的服务器,对产品上市和IT成本有了很大优化,团队拥有自己的预算并且开支受到监控,更可以在预算之内选择更多服务器,最后还有安全监控、管理、存储/备份等服务。

  作为集成电路产业上游的领军企业,Cadence在过去30多年见证了全球开云棋牌官网在线客服的技术创新和产业发展。如今,数据的爆炸式增长正在助推数据中心的革命,而软件工具在背后支撑起整个产业链的健康快速的发展,一场软件创新时代已经来临。

本站内容除特别声明的原创文章之外,转载内容只为传递更多信息,并不代表本网站赞同其观点。转载的所有的文章、图片、音/视频文件等资料的版权归版权所有权人所有。本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如涉及作品内容、版权和其它问题,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以便迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。联系电话:010-82306116;邮箱:aet@chinaaet.com。
Baidu
map