Nascono nuove tendenze? Come si svilupperà la progettazione dei semiconduttori in futuro!

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2022-03-17 1054

Le fabbriche di wafer producono a pieno regime e i semiconduttori possono essere trovati in più prodotti e sistemi per alimentare vari dispositivi, dai dispositivi personali alle auto a guida autonoma. Nonostante l’impatto dell’epidemia sull’economia globale, International Data Corporation (IDC) ha affermato che, a causa della crescita del cloud computing e dei dispositivi che supportano il lavoro e lo studio a distanza, la domanda di semiconduttori è ancora forte.La sua stessa ricerca lo conferma. Secondo il Semiconductor Application Predictor (SAF) di IDC, i ricavi globali dei semiconduttori aumenteranno fino a 442 miliardi di dollari nel 2020, con un aumento del 5.4% rispetto al 2019. IDC prevede ora che entro il 2021 il mercato dei semiconduttori raggiungerà i 476 miliardi di dollari, il che significa un tasso di crescita su base annua del 7.7%.Ci sono anche alcune tendenze evidenti nel settore. Ad esempio, PWC prevede che entro il 2022 il mercato dei semiconduttori relativo all’intelligenza artificiale raggiungerà i 30 miliardi di dollari, pari a quasi il 50% dell’AGR. Allo stesso tempo, ci sono ancora molti posti per i tradizionali System-on-Chip (SoC). Si prevede che entro il 2022 i chip di memoria continueranno a mantenere la quota di mercato maggiore e domineranno i chip nei prossimi decenni.

Nuove tecnologie e nuovi partecipanti

Anche altri fattori che plasmano il futuro dei semiconduttori provengono dal settore tecnico, come ad esempio la preoccupazione emergente per l’hardware open source. Lo sviluppo di questa tendenza cambierà la visione del design da parte dell'organizzazione e incoraggerà un approccio più collaborativo e di partnership allo sviluppo.L’Internet delle cose sta guidando la domanda su larga scala di semiconduttori più convenienti. Allo stesso modo, il 5G consente alla larghezza di banda di supportare eventualmente un’ampia gamma di infrastrutture interconnesse, ad esempio per i trasporti, e combina input da più fonti di connessione API. Per raggiungere la scala richiesta, la proprietà intellettuale riutilizzabile e condivisibile basata su standard sarà la chiave per soddisfare i requisiti di progettazione, ma questo metodo deve supportare la distribuzione e la collaborazione e allo stesso tempo soddisfare i requisiti di sicurezza. L’open source potrebbe essere la chiave di questa scala.Anche la natura dei partecipanti al settore sta cambiando, ad esempio con l’introduzione di sistemi integrati verticalmente e di aziende di semiconduttori non tradizionali. Potrebbero essere più disposti a creare le proprie attrezzature e piattaforme per ottenere un migliore controllo. Un buon esempio è l'M1 di Apple, un processore progettato per Mac, che promuove ulteriormente l'impegno di Apple a sviluppare internamente le funzioni chiave. Ciò aggiunge un altro aspetto interessante al settore, aumentando le fonti di concorrenza e innovazione.

Collaborazione remota

Come necessità della tendenza, il team di progettazione dei semiconduttori deve accettare la portata senza precedenti della collaborazione remota. Certo, in una certa misura questo è successo, ma in molti casi l’epidemia la rende una condizione necessaria per la sopravvivenza.In questi ambienti virtuali, con la crescente scala della condivisione IP, i problemi nel flusso di lavoro non possono essere ignorati. Risolvere i problemi legati alla collaborazione e alla sicurezza è diventata una priorità assoluta. Una volta raggiunto questo obiettivo, le organizzazioni avranno esperienza che potrà essere utilizzata per migliorare i processi, indipendentemente dal fatto che lavorino nell’ufficio di progettazione o in remoto, indipendentemente dalla loro ubicazione.In ogni caso, le caratteristiche in continua evoluzione del mercato dei semiconduttori hanno comportato alcune antiche sfide per i progettisti: tenere il passo con i cambiamenti e le complessità, controllare i costi, garantire che il progetto proceda nei tempi previsti e soddisfi i requisiti, quindi consegnare in tempo. Il rilascio di molti prodotti a semiconduttori non rispetta la data di rilascio originale. I fattori che influenzano possono includere: la difficoltà di collaborazione tra team remoti e team sparsi, l'isola isolata di progettazione causata dall'acquisizione di aziende, l'incapacità di risolvere il problema di gestione delle dimensioni esplosive dei dati di progettazione o il problema di tenere il passo con la progettazione sempre più complessa ambiente.

Riutilizzo e condivisione eccessiva della proprietà intellettuale

Per molto tempo, le persone hanno utilizzato il riutilizzo della proprietà intellettuale come soluzione per adattarsi all’enorme scala di sviluppo, evitare inutili reinventazioni della ruota, abbreviare i tempi di commercializzazione dei prodotti e ridurre notevolmente i costi. Varie risorse che possono essere riutilizzate includono codice sorgente e file binari di software e IP hardware come il core del processore del braccio.La teoria è ragionevole, ma gestire con successo il riutilizzo della proprietà intellettuale è un’altra questione. Molte organizzazioni dispongono di più sistemi (inclusi unità condivise e controllo del codice sorgente) per archiviare e tenere traccia di tutti questi file, ma ciò rende difficile la gestione (per non parlare del riutilizzo) di questi file. Fortunatamente, è possibile utilizzare vari strumenti e tecnologie per aiutare i progettisti a superare questi ostacoli, ma tali strumenti e tecnologie devono includere una struttura solida e un controllo del riutilizzo. La condivisione dell’IP è un modo per ottenere uno sviluppo più rapido, ma può anche comportare rischi nella gestione e nella sicurezza. E la tracciabilità dei metadati IP (chi ha accesso a cosa, dove e come utilizzare queste risorse) è cruciale per il successo del progetto.Esiste un equilibrio tra condivisione e condivisione eccessiva, motivo per cui la combinazione di tracciabilità, visibilità e controllo degli accessi è essenziale per la moderna progettazione dei semiconduttori. Naturalmente, la tracciabilità manuale è stata ampiamente adottata, ma per gestire progetti grandi e complessi, sempre più organizzazioni utilizzano strumenti in grado di eseguire automaticamente la maggior parte dei processi, dai requisiti alla progettazione e alla verifica. Ciò semplifica il monitoraggio di quale IP viene utilizzato, quando, dove e quando viene utilizzato, evitando così costose riprogettazioni della progettazione. I cambiamenti nella domanda possono emergere prima e più chiaramente ed essere trasmessi. La tracciabilità consente inoltre una migliore collaborazione remota.Inoltre, la creazione di una "singola fonte di fatti" o di una piattaforma di gestione dei dati può unire tutti i componenti software e hardware in un progetto. Anche i file di piccole dimensioni sono diventati più facili da trovare e riutilizzare. In un'azienda possono essere presenti milioni di file, non solo progetti grandi e complessi. Un'unica fonte di fatti si basa solitamente sull'uso del sistema di controllo della versione, che può fornire visibilità storica e in tempo reale su tutte le risorse, consentendo allo stesso tempo agli utenti di continuare a utilizzare i propri strumenti e sistemi preferiti.

L'unica fonte di dati è fondamentale anche per determinare i problemi di configurazione hardware e software tra sistemi, che sono mascherati dalla complessità del sistema. A sua volta, ciò semplifica la collaborazione tra team remoti interni ed esterni.

Superare la perdita di IP

Con tracciabilità e visibilità complete, diventa più fattibile identificare e prevenire la fuga di proprietà intellettuale, che rappresenta un problema costoso e di lunga data nel settore dei semiconduttori. Alcune delle cause principali includono collaboratori sparsi, controllo insufficiente su chi può visualizzare e scaricare IP e utenti che esportano inavvertitamente IP verso fonti non autorizzate. Poiché il mercato dei semiconduttori diventa sempre più globale, è molto importante ridurre la perdita di proprietà intellettuale.La progettazione dei semiconduttori sta subendo cambiamenti senza precedenti. Tuttavia, gli eventi dello scorso anno ci hanno fornito un modello su come affrontare i cambiamenti richiesti dalla collaborazione e dalla cultura. La buona notizia è che esistono alcuni strumenti in grado di fornire la tracciabilità necessaria per promuovere il riutilizzo della proprietà intellettuale su larga scala, fornendo allo stesso tempo livelli di sicurezza e comunicazione per una collaborazione efficace.

La progettazione dei semiconduttori avrà un aspetto diverso in futuro, ma i cambiamenti apportati dall’epidemia globale contribuiranno a promuovere lo sviluppo di importanti innovazioni tecnologiche.

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