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¿Surgen nuevas tendencias? ¿Cómo se desarrollará el diseño de semiconductores en el futuro?

2022-03-17 1049

Las fábricas de obleas han estado produciendo a plena capacidad y los semiconductores se pueden encontrar en más productos y sistemas para alimentar diversos dispositivos, desde dispositivos personales hasta automóviles sin conductor. A pesar del impacto de la epidemia en la economía global, International Data Corporation (IDC) dijo que debido al crecimiento de la computación en la nube y de los dispositivos que apoyan el trabajo y el estudio remotos, la demanda de semiconductores sigue siendo fuerte.Su propia investigación lo confirma. Según el Semiconductor Application Predictor (SAF) de IDC, los ingresos mundiales por semiconductores aumentarán a 442 mil millones de dólares en 2020, un aumento del 5.4% con respecto a 2019. IDC predice ahora que para 2021, el mercado de semiconductores alcanzará los 476 mil millones de dólares, lo que significa una tasa de crecimiento interanual del 7.7%.También hay algunas tendencias obvias en la industria. Por ejemplo, PWC predice que para 2022, el mercado de semiconductores relacionados con la IA alcanzará los 30 mil millones de dólares, equivalente a casi el 50% del AGR. Al mismo tiempo, todavía hay muchos lugares para el sistema en chip (SoC) tradicional. Se espera que para 2022 los chips de memoria sigan manteniendo la mayor cuota de mercado y los chips dominen en las próximas décadas.

Nuevas tecnologías y nuevos participantes

Otros factores que configuran el futuro de los semiconductores también provienen de la dirección técnica, como la creciente preocupación por el hardware de código abierto. Con el desarrollo de esta tendencia, cambiará la visión que la organización tiene del diseño y fomentará un enfoque más colaborativo y de asociación para el desarrollo.El Internet de las cosas está impulsando la demanda a gran escala de semiconductores más rentables. De manera similar, 5G permite que el ancho de banda soporte eventualmente una amplia gama de infraestructuras interconectadas, como las de transporte, y combina entradas de múltiples fuentes de conexión API. Para lograr la escala requerida, la propiedad intelectual reutilizable y compartible basada en estándares será la clave para cumplir con los requisitos de diseño, pero este método debe respaldar la distribución y la colaboración y, al mismo tiempo, cumplir con los requisitos de seguridad. El código abierto puede ser la clave para esta escala.La naturaleza de los participantes de la industria también está cambiando, como la introducción de sistemas integrados verticalmente y empresas de semiconductores no tradicionales. Es posible que estén más dispuestos a crear sus propios equipos y plataformas para lograr un mejor control. Un buen ejemplo es el M1 de Apple, un procesador diseñado para Mac, que promueve aún más su compromiso de construir funciones clave internamente. Esto añade otro aspecto interesante a la industria, aumentando las fuentes de competencia e innovación.

Colaboración remota

Como una necesidad de la tendencia, el equipo de diseño de semiconductores tiene que aceptar la escala sin precedentes de la colaboración remota. Por supuesto, esto ha sucedido hasta cierto punto, pero en muchos casos, la epidemia lo convierte en una condición necesaria para la supervivencia.En estos entornos virtuales, con la creciente escala de intercambio de IP, no se pueden ignorar los problemas en el flujo de trabajo. Resolver los problemas relacionados con la colaboración y la seguridad se ha convertido en una máxima prioridad. Una vez que las organizaciones logren este objetivo, tendrán experiencia que podrán utilizar para mejorar los procesos, independientemente de si trabajan en la oficina de diseño o de forma remota, sin importar su ubicación.En cualquier caso, las características siempre cambiantes del mercado de semiconductores han planteado algunos desafíos antiguos a los diseñadores: mantenerse al día con los cambios y las complejidades, controlar los costos, garantizar que el proyecto avance según lo programado y cumpla con los requisitos, y luego entregarlo a tiempo. El lanzamiento de muchos productos semiconductores no coincide con la fecha de lanzamiento original. Los factores que influyen pueden incluir: la dificultad de colaboración entre equipos remotos y equipos dispersos, la isla aislada del diseño causada por la adquisición de la empresa, la incapacidad de resolver el problema de gestión del tamaño explosivo de los datos de diseño o el problema de mantenerse al día con el diseño cada vez más complejo. ambiente.

Reutilización y uso compartido excesivo de IP

Durante mucho tiempo, la gente ha estado utilizando la reutilización de la propiedad intelectual como una solución para adaptarse a la enorme escala de desarrollo, evitar reinventar innecesariamente la rueda, acortar el tiempo de comercialización de los productos y reducir en gran medida el costo. Varios activos que se pueden reutilizar incluyen código fuente y archivos binarios de software y IP de hardware, como el núcleo del procesador Arm.La teoría es razonable, pero gestionar con éxito la reutilización de la propiedad intelectual es otra cuestión. Muchas organizaciones tienen múltiples sistemas (incluidas unidades compartidas y control de fuente) para almacenar y rastrear todos estos archivos, pero esto dificulta su administración (y mucho menos su reutilización). Afortunadamente, se pueden utilizar varias herramientas y tecnologías para ayudar a los diseñadores a superar estos obstáculos, pero estas herramientas y tecnologías deben incluir una estructura sólida y un control de la reutilización. Compartir la propiedad intelectual es una forma de lograr un desarrollo más rápido, pero también puede conllevar riesgos en la gestión y la seguridad. Y la trazabilidad de los metadatos de propiedad intelectual (quién tiene acceso a qué, dónde y cómo utilizar estos activos) es crucial para el éxito del proyecto.Existe un equilibrio entre compartir y compartir en exceso, razón por la cual la combinación de trazabilidad, visibilidad y control de acceso es esencial para el diseño de semiconductores moderno. Por supuesto, la trazabilidad manual se ha adoptado ampliamente, pero para manejar proyectos grandes y complejos, cada vez más organizaciones utilizan herramientas que pueden realizar automáticamente la mayoría de los procesos, desde los requisitos hasta el diseño y la verificación. Esto facilita el seguimiento de qué IP se utiliza, cuándo, dónde y cuándo se utiliza, evitando así un costoso rediseño del diseño. Los cambios en la demanda pueden surgir antes y con mayor claridad y transmitirse. La trazabilidad también permite una mejor colaboración remota.Además, la creación de una "fuente única de hechos" o plataforma de gestión de datos puede unir todos los componentes de software y hardware de un proyecto. Incluso los archivos pequeños se han vuelto más fáciles de encontrar y reutilizar. Puede haber millones de archivos en una empresa, no sólo diseños grandes y complejos. La fuente única de datos generalmente se basa en el uso de un sistema de control de versiones, que puede proporcionar visibilidad histórica y en tiempo real de todos los activos, al tiempo que permite a los usuarios continuar usando sus herramientas y sistemas preferidos.

La única fuente de datos también es fundamental para determinar los problemas de configuración de hardware y software entre sistemas, que están enmascarados por la complejidad del sistema. A su vez, esto facilita la colaboración entre equipos remotos internos y externos.

Superar la fuga de IP

Con una trazabilidad y visibilidad integrales, resulta más factible identificar y prevenir fugas de propiedad intelectual, que es un problema costoso y de larga data en la industria de los semiconductores. Algunas causas fundamentales incluyen colaboradores dispersos, control insuficiente sobre quién puede ver y descargar IP y usuarios que exportan IP sin darse cuenta a fuentes no autorizadas. A medida que el mercado de semiconductores se vuelve cada vez más global, es muy importante reducir las fugas de propiedad intelectual.El diseño de semiconductores está experimentando cambios sin precedentes. Sin embargo, los eventos del año pasado nos proporcionaron un plan sobre cómo afrontar los cambios requeridos por la colaboración y la cultura. La buena noticia es que existen algunas herramientas que pueden proporcionar la trazabilidad necesaria para promover la reutilización de la propiedad intelectual a gran escala y, al mismo tiempo, proporcionar capas de seguridad y comunicación para una colaboración eficaz.

El diseño de semiconductores será diferente en el futuro, pero los cambios provocados por la epidemia mundial ayudarán a promover el desarrollo de importantes innovaciones tecnológicas.

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