Por que o design de semicondutores é definido para parecer muito diferente

Atualização: 1 de maio de 2021

Sua marca Semicondutores o design está definido para parecer muito diferente

Por que o design de semicondutores é definido para parecer muito diferente

Se 2020 impulsionou o Semicondutor mercado a novos níveis de demanda, basta aguardar o que 2021 e além nos reservam.

As fábricas já atingiram sua capacidade máxima e semicondutores podem ser encontrados em mais produtos e sistemas, alimentando tudo, desde dispositivos pessoais até veículos autônomos. Apesar do impacto da pandemia na economia global, a International Data Corporation (IDC) afirma que a demanda por semicondutores continuou forte, alimentada pelo crescimento da computação em nuvem e de dispositivos para apoiar o trabalho e aprendizagem remotos.

Sua própria pesquisa confirma isso. De acordo com o Semiconductor Applications Forecaster (SAF) da IDC, em 2020 a receita mundial de semicondutores cresceu para US $ 442 bilhões, um aumento de 5.4% em relação a 2019. A IDC agora prevê que o mercado de semicondutores atingirá US $ 476 bilhões em 2021, o que significaria 7.7% taxa de crescimento ano a ano.

Existem algumas tendências claras dentro da indústria também. Por exemplo, a PWC previu que o mercado de semicondutores relacionados à IA atingirá US $ 30 bilhões em 2022, representando um AGR de quase 50%. Ao mesmo tempo, ainda há muito espaço para os sistemas tradicionais em chips (SoCs). Os chips de memória devem continuar detendo a maior fatia de mercado até 2022, e os chips de silício dominarão pelas próximas décadas.

Novas tecnologias e jogadores

Outros fatores que moldam o futuro dos semicondutores decorrem de tecnologia direções, como um foco crescente em hardware de código aberto. À medida que isso ganha impulso, mudará a forma como as organizações pensam sobre o design e incentivará uma abordagem mais colaborativa e de parceria para o desenvolvimento.

A IoT está impulsionando a demanda por semicondutores mais econômicos e em maior escala. Da mesma forma, o 5G permite que a largura de banda finalmente suporte uma vasta infraestrutura interconectada, por exemplo, para transporte, combinando entradas de várias fontes conectadas por API. Para atingir a escala necessária, o IP reutilizável e compartilhável baseado em padrões será a chave para atender aos requisitos de design, mas de uma forma que ofereça suporte à distribuição e colaboração, ao mesmo tempo que atende aos requisitos de proteção e segurança. O código aberto pode ser a chave para alcançar essa escala.

A natureza dos participantes envolvidos na indústria também está mudando, como a introdução de sistemas integrados verticalmente e empresas de semicondutores não tradicionais, que podem preferir criar seus próprios dispositivos e plataformas para maior controle. Um bom exemplo disso é o M1 da Apple, um processador projetado para Mac, que reforça seu compromisso de construir funcionalidades-chave internamente. Isso adiciona outra dimensão interessante à indústria, aumentando a concorrência e as fontes de inovação.

Colaboração remota

Tanto uma necessidade quanto uma tendência, as equipes de projeto de semicondutores tiveram que abraçar a colaboração remota em uma escala sem precedentes. Claro, até certo ponto isso já estava acontecendo, mas a pandemia tornou isso uma necessidade para a sobrevivência em muitos casos.

Nesses ambientes virtuais, os problemas com processos de fluxo de trabalho tornaram-se impossíveis de ignorar, com o compartilhamento de IP acontecendo em uma escala muito mais ampla. Abordar as questões de colaboração e segurança tornou-se uma prioridade e, uma vez que as organizações tenham alcançado isso, elas estarão equipadas com a experiência que pode ser usada para melhorar os processos independentemente da localização, seja no escritório de design ou trabalhando remotamente.

Independentemente disso, a natureza mutante do mercado de semicondutores reforça alguns desafios antigos para os designers: acompanhar as mudanças e a complexidade, controlar os custos, garantir que um projeto permaneça no caminho certo e alinhado com os requisitos e, em seguida, cumprir os prazos de entrega. Muitos lançamentos de produtos semicondutores não cumprem a data de lançamento original. Os fatores contribuintes podem incluir: a dificuldade de colaboração entre equipes remotas e dispersas, aquisições de empresas que levam a silos de design, não abordando o gerenciamento de tamanhos de dados de design explosivos ou acompanhando ambientes de design cada vez mais complexos.

Reutilização de IP versus compartilhamento excessivo

A reutilização de IP é considerada há muito tempo como a solução para acompanhar a escala dos desenvolvimentos necessários, evitando a reinvenção desnecessária da roda, acelerando o tempo de colocação no mercado e reduzindo drasticamente os custos. Uma variedade de ativos pode ser reutilizada, incluindo código-fonte e binários para software, além de IP de hardware, como núcleos de processador arm.

A teoria é sólida, mas o gerenciamento bem-sucedido da reutilização de IP é outra questão. Muitas organizações têm vários sistemas, incluindo drives compartilhados e gerenciamento de código-fonte, para armazenar e rastrear todos esses arquivos, mas isso torna difícil gerenciar - quanto mais reutilizar - esses arquivos. Felizmente, há uma variedade de ferramentas e técnicas que podem ajudar os designers a superar essas barreiras, mas elas devem incluir uma estrutura forte e controle sobre a reutilização. Embora o compartilhamento de IP seja o caminho para um desenvolvimento mais rápido, ele também pode trazer riscos de gerenciamento e segurança. A rastreabilidade de IP e metadados - quem tem acesso a quê, onde e como estão usando esses ativos - torna-se extremamente importante para o sucesso dos projetos.

É necessário um equilíbrio entre o compartilhamento e o supercompartilhamento, razão pela qual uma combinação de rastreabilidade, visibilidade e controle de acesso são essenciais para o design moderno de semicondutores. Obviamente, a rastreabilidade manual é amplamente adotada, mas para lidar com projetos grandes e complexos, mais organizações estão usando ferramentas que automatizam grande parte do processo, desde os requisitos até o design e a verificação. Isso torna mais fácil rastrear quais IPs foram usados, onde e quando e, por sua vez, evita respins caros no projeto. As mudanças nos requisitos podem ser apresentadas e comunicadas mais cedo e com mais clareza. A rastreabilidade também permite uma melhor colaboração remota.

Além disso, a criação de uma 'fonte única da verdade', ou plataforma de gerenciamento de dados, pode unir todos os componentes de software e hardware em um projeto. Mesmo os arquivos pequenos se tornam mais simples de localizar e reutilizar, e pode haver milhões deles em uma empresa, não apenas os projetos grandes e complexos. Uma única fonte de verdade é normalmente baseada no uso de um sistema de controle de versão, que fornece visibilidade em tempo real e histórica de todos os ativos envolvidos, enquanto permite que os usuários continuem trabalhando com suas ferramentas e sistemas preferidos.

Uma única fonte de verdade também é crítica para identificar problemas de configuração em sistemas, em hardware e software, que são mascarados pela complexidade dos sistemas. Por sua vez, isso torna mais fácil reunir a colaboração entre equipes localizadas remotamente, tanto interna quanto externamente.

Superando vazamento de IP

Com rastreabilidade e visibilidade abrangentes, torna-se mais viável identificar e evitar vazamento de IP, uma preocupação perene e cara na indústria de semicondutores. Algumas das causas básicas incluem colaboradores dispersos, controle inadequado sobre quem pode visualizar e baixar IP e usuários inadvertidamente exportando IP para uma fonte não autorizada. Com os mercados de semicondutores se tornando cada vez mais globais, mitigar o vazamento de IP é de suma importância.

O projeto de semicondutores está passando por um período de mudanças sem precedentes. Os eventos do ano passado, no entanto, nos deram um plano de como lidar com as mudanças necessárias para colaboração e cultura. A boa notícia é que existem ferramentas disponíveis para fornecer a rastreabilidade necessária para facilitar a reutilização de IP em escala, ao mesmo tempo que fornece as camadas de segurança e comunicação para uma colaboração eficaz.

O projeto de semicondutores parecerá diferente daqui para frente, mas as mudanças facilitadas por uma pandemia global ajudarão a impulsionar grandes inovações tecnológicas.