Surgem novas tendências? Como o design de semicondutores se desenvolverá no futuro!

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2022-03-17 1054

As fábricas de wafer têm produzido em plena capacidade e os semicondutores podem ser encontrados em mais produtos e sistemas para alimentar vários dispositivos, desde dispositivos pessoais até carros autônomos. Apesar do impacto da epidemia na economia global, a International Data Corporation (IDC) disse que devido ao crescimento da computação em nuvem e dos dispositivos que suportam trabalho e estudo remotos, a procura por semicondutores ainda é forte.Sua própria pesquisa confirma isso. De acordo com o Semiconductor Application Predictor (SAF) da IDC, a receita global de semicondutores aumentará para US$ 442 bilhões em 2020, um aumento de 5.4% em relação a 2019. A IDC prevê agora que, até 2021, o mercado de semicondutores atingirá 476 mil milhões de dólares, o que significa uma taxa de crescimento anual de 7.7%.Existem também algumas tendências óbvias na indústria. Por exemplo, a PWC prevê que, até 2022, o mercado de semicondutores relacionados com IA atingirá 30 mil milhões de dólares, o equivalente a quase 50% da AGR. Ao mesmo tempo, ainda existem muitos lugares para o tradicional system-on-chip (SoC). Espera-se que até 2022, os chips de memória continuem a manter a maior participação de mercado, e os chips dominarão nas próximas décadas.

Novas tecnologias e novos participantes

Outros fatores que moldam o futuro dos semicondutores também vêm da direção técnica, como a preocupação emergente com hardware de código aberto. Com o desenvolvimento desta tendência, mudará a visão da organização sobre o design e incentivará uma abordagem mais colaborativa e de parceria para o desenvolvimento.A Internet das Coisas está impulsionando a demanda em larga escala por semicondutores mais econômicos. Da mesma forma, o 5G permite que a largura de banda possa eventualmente suportar uma ampla gama de infraestruturas interconectadas, como para transporte, e combina entradas de múltiplas fontes de conexão API. Para atingir a escala necessária, o IP reutilizável e compartilhável baseado em padrões será a chave para atender aos requisitos de design, mas este método deve apoiar a distribuição e a colaboração e, ao mesmo tempo, atender aos requisitos de segurança e proteção. O código aberto pode ser a chave para esta escala.A natureza dos participantes da indústria também está a mudar, tal como a introdução de sistemas verticalmente integrados e de empresas de semicondutores não tradicionais. Eles podem estar mais dispostos a criar seus próprios equipamentos e plataformas para conseguir um melhor controle. Um bom exemplo é o M1 da Apple, um processador projetado para Mac, que promove ainda mais seu compromisso de construir funções-chave internamente. Isto acrescenta outro aspecto interessante à indústria, aumentando as fontes de concorrência e inovação.

Colaboração remota

Como necessidade da tendência, a equipa de design de semicondutores tem de aceitar a escala sem precedentes da colaboração remota. É claro que isto aconteceu até certo ponto, mas em muitos casos, a epidemia torna-a uma condição necessária para a sobrevivência.Nestes ambientes virtuais, com a crescente escala de compartilhamento de IP, os problemas no fluxo de trabalho não podem ser ignorados. Resolver os problemas relacionados à colaboração e segurança tornou-se uma prioridade máxima. Uma vez que as organizações atinjam este objetivo, terão experiência que poderá ser utilizada para melhorar processos, independentemente de trabalharem no escritório de design ou remotamente, independentemente da sua localização.De qualquer forma, as características em constante mudança do mercado de semicondutores trouxeram alguns desafios antigos aos projetistas: acompanhar as mudanças e complexidades, controlar custos, garantir que o projeto siga o cronograma e atenda aos requisitos e, então, entregar no prazo. O lançamento de muitos produtos semicondutores não cumpre a data de lançamento original. Os fatores de influência podem incluir: a dificuldade de colaboração entre equipes remotas e equipes dispersas, a ilha isolada de projeto causada pela aquisição da empresa, a incapacidade de resolver o problema de gerenciamento do tamanho dos dados de projeto de explosivos ou o problema de acompanhar o crescente projeto complexo ambiente.

Reutilização e compartilhamento excessivo de IP

Há muito tempo, as pessoas têm usado a reutilização de PI como uma solução para se adaptar à enorme escala de desenvolvimento, evitar reinventar a roda desnecessária, reduzir o tempo de colocação dos produtos no mercado e reduzir significativamente o custo. Vários ativos que podem ser reutilizados incluem código-fonte e arquivos binários de software e IP de hardware, como núcleo do processador arm.A teoria é razoável, mas o gerenciamento bem-sucedido da reutilização de IP é outra questão. Muitas organizações têm vários sistemas (incluindo unidades compartilhadas e controle de origem) para armazenar e rastrear todos esses arquivos, mas isso dificulta o gerenciamento (e muito menos a reutilização) desses arquivos. Felizmente, várias ferramentas e tecnologias podem ser utilizadas para ajudar os designers a superar estes obstáculos, mas essas ferramentas e tecnologias devem incluir uma forte estrutura e controlo da reutilização. Compartilhar IP é uma forma de alcançar um desenvolvimento mais rápido, mas também pode trazer riscos no gerenciamento e na segurança. E a rastreabilidade dos metadados IP (quem tem acesso a quê, onde e como utilizar esses ativos) é crucial para o sucesso do projeto.Existe um equilíbrio entre partilha e partilha excessiva, razão pela qual a combinação de rastreabilidade, visibilidade e controlo de acesso é essencial para o design moderno de semicondutores. É claro que a rastreabilidade manual tem sido amplamente adotada, mas para lidar com projetos grandes e complexos, cada vez mais organizações estão usando ferramentas que podem executar automaticamente a maioria dos processos, desde os requisitos até o design e a verificação. Isso torna mais fácil rastrear qual IP é usado, quando, onde e quando o IP é usado, evitando assim um redesenho caro do projeto. As mudanças na procura podem surgir mais cedo e de forma mais clara e ser transmitidas. A rastreabilidade também permite uma melhor colaboração remota.Além disso, a criação de uma “fonte única de fatos” ou plataforma de gerenciamento de dados pode unir todos os componentes de software e hardware em um projeto. Mesmo arquivos pequenos tornaram-se mais fáceis de encontrar e reutilizar. Pode haver milhões de arquivos em uma empresa, e não apenas projetos grandes e complexos. A fonte única de fatos geralmente se baseia no uso de um sistema de controle de versão, que pode fornecer visibilidade histórica e em tempo real sobre todos os ativos, ao mesmo tempo que permite que os usuários continuem a usar suas ferramentas e sistemas preferidos.

A única fonte de fatos também é crítica para determinar os problemas de configuração de hardware e software entre sistemas, que são mascarados pela complexidade do sistema. Por sua vez, isso facilita a colaboração entre equipes remotas internas e externas.

Superando vazamento de IP

Com rastreabilidade e visibilidade abrangentes, torna-se mais viável identificar e prevenir vazamentos de IP, que é um problema antigo e caro na indústria de semicondutores. Algumas causas principais incluem colaboradores dispersos, controle insuficiente sobre quem pode visualizar e baixar IP e usuários exportando inadvertidamente IP para fontes não autorizadas. À medida que o mercado de semicondutores se torna cada vez mais global, é muito importante reduzir o vazamento de IP.O design de semicondutores está passando por mudanças sem precedentes. Contudo, os eventos do ano passado forneceram-nos um modelo de como lidar com as mudanças exigidas pela colaboração e pela cultura. A boa notícia é que existem algumas ferramentas que podem fornecer a rastreabilidade necessária para promover a reutilização de IP em grande escala, ao mesmo tempo que fornecem camadas de segurança e comunicação para uma colaboração eficaz.

O design dos semicondutores será diferente no futuro, mas as mudanças provocadas pela epidemia global ajudarão a promover o desenvolvimento de grandes inovações tecnológicas.

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