Constat Semi-conducteurs le design est prêt à être très différent

Si 2020 a propulsé le semi-conducteur marché à de nouveaux niveaux de demande, attendez simplement ce que 2021 et au-delà nous réservent.

Les fabs sont déjà à pleine capacité et les semi-conducteurs peuvent être trouvés dans plus de produits et de systèmes, alimentant tout, des appareils personnels aux véhicules autonomes. Malgré l'impact de la pandémie sur l'économie mondiale, International Data Corporation (IDC) affirme que la demande de semi-conducteurs est restée forte, alimentée par la croissance du cloud computing et des dispositifs pour soutenir le travail et l'apprentissage à distance.

Ses propres recherches le confirment. Selon Semiconductor Applications Forecaster (SAF) d'IDC, en 2020, le chiffre d'affaires mondial des semi-conducteurs est passé à 442 milliards de dollars, soit une augmentation de 5.4% par rapport à 2019. IDC a maintenant prévu que le marché des semi-conducteurs atteindra 476 milliards de dollars en 2021, ce qui signifierait 7.7% taux de croissance d’une année à l’autre.

Il existe également des tendances claires au sein de l'industrie. Par exemple, PWC a prédit que le marché des semi-conducteurs liés à l'IA atteindra 30 milliards de dollars d'ici 2022, soit un AGR de près de 50%. Dans le même temps, il y a encore beaucoup de place pour les systèmes traditionnels sur puces (SoC). Les puces de mémoire devraient continuer à détenir la plus grande part de marché jusqu'en 2022, et les puces de silicium domineront au cours des deux prochaines décennies.

Nouvelles technologies et acteurs

D'autres facteurs qui façonnent l'avenir des semi-conducteurs proviennent de sans souci orientations, comme l’accent croissant mis sur le matériel open source. À mesure que cela prend de l’ampleur, cela va changer la façon dont les organisations envisagent le design et encouragera une approche plus collaborative et partenariale du développement.

L'IoT stimule la demande de semi-conducteurs plus rentables et à plus grande échelle. De même, la 5G permet à la bande passante de prendre enfin en charge une vaste infrastructure interconnectée, par exemple pour le transport, en combinant les entrées de plusieurs sources connectées à l'API. Pour atteindre l'échelle requise, la propriété intellectuelle réutilisable et partageable basée sur des normes sera essentielle pour répondre aux exigences de conception, mais d'une manière qui prend en charge la distribution et la collaboration, tout en répondant aux exigences de sûreté et de sécurité. L'open source pourrait être une clé pour atteindre cette échelle.

La nature des acteurs impliqués dans l'industrie évolue également, comme l'introduction de systèmes intégrés verticalement et des entreprises de semi-conducteurs non traditionnelles, qui préfèrent peut-être créer leurs propres dispositifs et plates-formes pour un meilleur contrôle. Un bon exemple de cela est le M1 d'Apple, un processeur conçu pour Mac, qui renforce leur engagement à créer des fonctionnalités clés en interne. Cela ajoute une autre dimension intéressante à l'industrie, augmentant la concurrence et les sources d'innovation.

Collaboration à distance

Autant une nécessité qu'une tendance, les équipes de conception de semi-conducteurs ont dû adopter la collaboration à distance à une échelle sans précédent. Bien sûr, dans une certaine mesure, cela se produisait déjà, mais la pandémie en faisait une nécessité pour la survie dans de nombreux cas.

Dans ces environnements virtuels, les problèmes liés aux processus de flux de travail sont devenus impossibles à ignorer, le partage d'IP se faisant à une échelle beaucoup plus large. La résolution des problèmes de collaboration et de sécurité est devenue une priorité, et une fois que les organisations auront atteint cet objectif, elles seront dotées d'une expérience qui pourra être utilisée pour améliorer les processus quel que soit l'emplacement, que ce soit au bureau d'études ou à distance.

Quoi qu'il en soit, la nature changeante du marché des semi-conducteurs renforce certains défis séculaires pour les concepteurs: suivre le rythme du changement et de la complexité, contrôler les coûts, s'assurer qu'un projet reste sur la bonne voie et conforme aux exigences, puis respecter les délais de livraison. De nombreux lancements de produits semi-conducteurs ne respectent pas la date de lancement d'origine. Les facteurs contributifs peuvent inclure: la difficulté de collaboration entre des équipes distantes et dispersées, les acquisitions d'entreprises menant à des silos de conception, ne pas aborder la gestion de la taille des données de conception qui explosent ou suivre des environnements de conception complexes de plus en plus complexes.

Réutilisation IP versus sur-partage

La réutilisation de la propriété intellectuelle a longtemps été considérée comme la solution pour suivre l'ampleur des développements nécessaires, en évitant de réinventer inutilement la roue, en accélérant le délai de mise sur le marché et en réduisant considérablement les coûts. Une variété d'actifs peuvent être réutilisés, notamment le code source et les binaires pour les logiciels, ainsi que l'IP matérielle comme les cœurs de processeur d'armement.

La théorie est solide, mais la gestion réussie de la réutilisation de la propriété intellectuelle est une autre affaire. De nombreuses entreprises disposent de plusieurs systèmes, y compris des lecteurs partagés et la gestion du code source, pour stocker et suivre tous ces fichiers, mais cela rend difficile la gestion - et encore moins la réutilisation - de ces fichiers. Heureusement, il existe une variété d'outils et de techniques qui peuvent aider les concepteurs à surmonter ces obstacles, mais ceux-ci doivent inclure une structure solide et un contrôle de la réutilisation. Si le partage de la propriété intellectuelle est la voie vers un développement plus rapide, il peut également entraîner des risques en matière de gestion et de sécurité. La traçabilité de la propriété intellectuelle et des métadonnées - qui a accès à quoi, où et comment ils utilisent ces actifs - devient d'une importance cruciale pour le succès des projets.

Un équilibre est nécessaire entre le partage et le sur-partage, c'est pourquoi une combinaison de traçabilité, de visibilité et de contrôle d'accès est essentielle pour la conception moderne des semi-conducteurs. Bien sûr, la traçabilité manuelle est largement adoptée, mais pour traiter des projets importants et complexes, de plus en plus d'organisations utilisent des outils qui automatisent une grande partie du processus, des exigences à la conception et à la vérification. Cela facilite le suivi des adresses IP utilisées, où et quand, et évite ainsi des réponses coûteuses lors de la conception. Les modifications des exigences peuvent être mises en évidence et communiquées plus tôt et plus clairement. La traçabilité permet également une meilleure collaboration à distance.

En outre, la création d'une «source unique de vérité», ou plate-forme de gestion des données, peut réunir tous les composants logiciels et matériels d'un projet. Même les petits fichiers deviennent plus simples à localiser et à réutiliser, et il peut y en avoir des millions dans une entreprise, pas seulement les grandes conceptions complexes. Une source unique de vérité est généralement basée sur l'utilisation d'un système de contrôle de version, qui fournit une visibilité en temps réel et historique de tous les actifs impliqués, tout en permettant aux utilisateurs de continuer à travailler avec leurs outils et systèmes préférés.

Une source unique de vérité est également essentielle pour identifier les problèmes de configuration entre les systèmes, dans le matériel et les logiciels, qui sont masqués par la complexité des systèmes. En retour, cela facilite la collaboration entre des équipes distantes, à la fois en interne et en externe.

Surmonter les fuites IP

Avec une traçabilité et une visibilité complètes en place, il devient alors plus possible d'identifier et de prévenir les fuites IP, une préoccupation pérenne et coûteuse dans l'industrie des semi-conducteurs. Certaines des causes profondes incluent des collaborateurs dispersés, un contrôle inadéquat sur qui peut afficher et télécharger des adresses IP, et des utilisateurs exportant par inadvertance des adresses IP vers une source non autorisée. Les marchés des semi-conducteurs devenant de plus en plus mondiaux, l'atténuation des fuites IP est d'une importance capitale.

La conception des semi-conducteurs traverse une période de changements sans précédent. Les événements de l'année dernière, cependant, nous ont donné une idée de la manière de gérer les changements nécessaires en matière de collaboration et de culture. La bonne nouvelle est qu'il existe des outils disponibles pour fournir la traçabilité nécessaire pour faciliter la réutilisation des IP à grande échelle tout en fournissant les couches de sécurité et de communication pour une collaboration efficace.

La conception des semi-conducteurs sera différente à l'avenir, mais les changements facilités par une pandémie mondiale aideront à faire progresser les innovations technologiques majeures.