La automatización del diseño electrónico (EDA) es un segmento de mercado compuesto por software, hardware y servicios con el objetivo de ayudar en la definición, planificación, diseño, implementación, verificación y posterior fabricación de dispositivos semiconductores (o chips). Los principales proveedores de este servicio son fundiciones o fábricas de semiconductores.

Si bien las soluciones EDA no participan directamente en la fabricación de chips, desempeñan un papel fundamental de tres maneras:

1. Las herramientas EDA se utilizan para diseñar y validar el proceso de fabricación de semiconductores para garantizar que ofrezca el rendimiento y la densidad necesarios.
2. Las herramientas EDA se utilizan para verificar que un diseño cumplirá con todos los requisitos del proceso de fabricación. Esta área de interés se conoce como diseño para la capacidad de fabricación (DFM).
3. Una vez fabricado el chip, existe una necesidad cada vez mayor de controlar el rendimiento del dispositivo desde las pruebas posteriores a la fabricación hasta su implementación en el campo. Esta tercera aplicación se conoce como gestión del ciclo de vida del silicio (SLM).

La creciente demanda de computadoras que se ajusten a las cargas de trabajo de modelado y simulaciones de mayor fidelidad, la mayor competencia y la necesidad de lanzar productos al mercado más rápido significan que los entornos HPC de EDA crecen continuamente en escala. Las organizaciones están buscando las mejores tecnologías para aprovecharlas, como aceleradores, contenedorización y nube híbrida—Para obtener una ventaja informática competitiva.

Software EDA y diseño de circuitos integrados.

El software de automatización de diseño electrónico (EDA) desempeña un papel fundamental en la configuración y validación de chips semiconductores de última generación, optimizando sus procesos de fabricación y garantizando que los avances en rendimiento y densidad se logren de manera constante con una confiabilidad inquebrantable.

Los gastos asociados con la adquisición y el mantenimiento de los entornos informáticos, las herramientas y la experiencia en TI necesarios para operar las herramientas EDA presentan una barrera importante para las nuevas empresas y las pequeñas empresas que buscan ingresar a este mercado. Al mismo tiempo, estos costos siguen siendo una preocupación crucial para las empresas establecidas que implementan diseños de EDA. Los diseñadores y fabricantes de chips se encuentran bajo una inmensa presión para introducir nuevas generaciones de chips que muestren una mayor densidad, confiabilidad y eficiencia y cumplan con plazos estrictos, un factor fundamental para lograr el éxito.

Este desafío en el diseño y fabricación de circuitos integrados (CI) se puede visualizar como un espacio de oportunidad triangular, como se muestra en la siguiente figura:

Desafíos de la industria EDA

En el espacio de la automatización del diseño electrónico (EDA), las oportunidades de diseño giran en torno a tres recursos clave:

1. Infraestructura informática
2. Diseñadores
3. licencias EDA

Estos recursos delimitan el espacio de oportunidad disponible para el diseñador.

Para las empresas de diseño, el desafío clave es seleccionar proyectos que prometan el mayor potencial de crecimiento y rentabilidad empresarial. Para ampliar estas oportunidades, es esencial aumentar el grupo de diseñadores, licencias o infraestructura informática.

Infraestructura informática

Para ampliar la infraestructura informática local, se requiere una gran planificación y tiempo para la compra, instalación, configuración y utilización de los recursos informáticos. Pueden producirse retrasos debido a cuellos de botella en el mercado informático, la autorización de nuevos en el centro de datos recursos naturales y la construcción de infraestructura eléctrica, de refrigeración y de energía. Incluso para las grandes empresas con importantes centros de datos locales, satisfacer rápidamente la demanda de centros de datos ampliados requiere asistencia externa.

Diseñadores

El segundo factor que limita las oportunidades realizables es el grupo de diseñadores. Es un desafío contratar diseñadores rápidamente, ya que son ingenieros altamente calificados. Se necesitan años para establecer la base educativa necesaria para el diseño y, a menudo, se necesita un año o más para integrar eficazmente a los nuevos diseñadores en los equipos de diseño existentes. Esto convierte a los diseñadores en el componente más inelástico en el lado izquierdo de la figura, lo que limita las oportunidades de negocio.

licencias EDA

Por último, las licencias de la EDA suelen estar regidas por contratos que especifican las cantidades permitidas y los tipos de herramientas que una empresa puede utilizar. Si bien las grandes empresas pueden explorar contratos de licencia empresarial que son prácticamente ilimitados, son prohibitivamente costosos para las nuevas empresas y las pequeñas y medianas empresas de diseño.

Aprovechar la computación en la nube para acelerar el tiempo de comercialización

Las empresas (independientemente de su tamaño) que deseen ampliar sus horizontes comerciales y obtener una ventaja competitiva en términos de tiempo de comercialización pueden aprovechar estratégicamente dos elementos clave para mejorar las oportunidades: la computación en la nube y las nuevas licencias EDA.

El advenimiento de la computación en nube permite la rápida expansión de la infraestructura informática al aprovisionar o crear nueva infraestructura en nubes públicas en cuestión de minutos, en contraste con los meses necesarios para el desarrollo de la infraestructura interna. Las empresas de software EDA también han comenzado a ofrecer modelos de licencias de pico, lo que permite a las empresas de diseño utilizar software EDA en la nube en plazos más cortos que los contratos de licencia tradicionales.

Aprovechando la computación en la nube y los nuevos modelos de licencias EDA, la mayoría de las empresas de diseño pueden ampliar significativamente sus horizontes de oportunidades comerciales. La disponibilidad de diseñadores sigue siendo un recurso inelástico; sin embargo, las empresas pueden mejorar la productividad de su diseño aprovechando las ventajas de automatización que ofrecen el software EDA y el aprovisionamiento de infraestructura de computación en la nube.

Cómo IBM lidera EDA

Junto con la profunda experiencia de IBM en tecnología de semiconductores, datos y inteligencia artificial (AI), nuestra amplia cartera de productos EDA y HPC abarca sistemas, almacenamiento, inteligencia artificial, red y gestión de trabajos escalable. Nuestros productos galardonados de almacenamiento y transferencia de datos, como Escala de almacenamiento de IBM, LSF de espectro de IBM y IBM Aspera—se han integrado estrechamente para ofrecer soluciones de almacenamiento paralelo de alto rendimiento y gestión de trabajos a gran escala en múltiples clústeres y recursos informáticos.

La infraestructura de IBM Cloud EDA ofrece patrones y entornos seguros para la fundición, respaldados por un único punto de propiedad. Las empresas de EDA pueden obtener rápidamente valor de soluciones en la nube seguras, de alto rendimiento y fáciles de usar construidas sobre la infraestructura de gestión de trabajos y almacenamiento en la nube líder en la industria de IBM.

En los próximos meses, los líderes técnicos de IBM publicarán un documento técnico que destacará nuestra capacidad única para ofrecer infraestructura de nube pública de IBM optimizada para cargas de trabajo de EDA, sirviendo a clientes empresariales tanto grandes como pequeños.

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