La complejidad del diseño moderno de chips sigue creciendo a medida que los equipos de ingeniería trabajan para desarrollar CPUs, GPUs y sistemas de IA cada vez más sofisticados. Para ayudar a afrontar ese reto, NVIDIA está colaborando con los líderes del sector Cadence y Synopsys para optimizar aplicaciones críticas de automatización del diseño electrónico (EDA) para la CPU NVIDIA Vera. NVIDIA está desplegando ahora Vera en los flujos de trabajo EDA utilizados para desarrollar su próxima generación de CPUs y GPUs, demostrando cómo la arquitectura de CPU de alto rendimiento puede ayudar a acelerar algunas de las cargas de trabajo de ingeniería más exigentes del sector.
Aceleración de las cargas de trabajo críticas de EDA
Lo que está en juego es el ritmo de producción de chips. A su vez, el ritmo de tecnologías industriales que se benefician de un aumento en la carga de trabajo de EDA, impulsando el impulso del desarrollo. Las tecnologías de simulación, verificación e implementación desempeñan un papel central en el desarrollo de semiconductores. Mucho antes de que un chip llegue a la fabricación, los ingenieros pasan años validando comportamientos, identificando casos excepcionales y perfeccionando diseños a través de miles de iteraciones. Aunque las GPUs y la IA han acelerado muchos aspectos del diseño de chips, varias cargas de trabajo EDA críticas siguen dependiendo en gran medida del rendimiento de la CPU. La simulación lógica, la verificación formal y partes de la implementación digital suelen depender de núcleos individuales rápidos, sistemas de memoria eficientes y un rendimiento global sólido. Esto convierte la arquitectura de CPU en un factor importante para determinar la rapidez con la que los equipos de ingeniería pueden validar diseños, explorar alternativas y mover productos hacia el tapeout.
Destacando resultados iniciales con Cadence y Synopsys
Las pruebas iniciales de NVIDIA incluyen varias aplicaciones EDA líderes. Los resultados ponen de manifiesto la capacidad de Vera para acelerar dos de las etapas más intensivas en computación del diseño moderno de chips. Las primeras pruebas en flujos de trabajo de clase producción seleccionados muestran resultados prometedores.
Cadence Jasper, una plataforma formal de verificación, utiliza tecnología de prueba inteligente y aprendizaje automático para encontrar y corregir errores y mejorar la productividad de la verificación desde el inicio del ciclo de diseño.
Synopsys VCS, una solución de verificación funcional de alto rendimiento utilizada para simular y validar diseños complejos de chips antes de su fabricación, utilizó el mismo número de núcleos en la prueba.
Ambas aplicaciones mostraron un rendimiento hasta 1,5 veces superior en cargas de trabajo seleccionadas.
Más allá de los resultados de benchmarks, NVIDIA trabaja estrechamente con ambas compañías en el perfilado de aplicaciones, la optimización de software y la optimización a nivel de sistema diseñados para mejorar la productividad de la ingeniería en una gama más amplia de flujos de trabajo a lo largo del tiempo.
Incorporando a Vera al proceso de diseño
NVIDIA está desplegando Vera a lo largo de los flujos de trabajo EDA utilizados para crear futuros procesadores NVIDIA.
Vera combina 88 núcleos de CPU NVIDIA Olympus personalizados con un subsistema de memoria LPDDR5X de alta eficiencia y una Tela Coherente Escalable de NVIDIA de segunda generación, diseñada para ofrecer un rendimiento por núcleo sólido, un gran ancho de banda de memoria y una latencia constante y baja para aplicaciones de ingeniería exigentes.
Estas capacidades son especialmente importantes para cargas de trabajo que combinan trabajos sensibles a la latencia con pruebas de regresión a gran escala entre granjas de cálculo. Una ejecución más rápida puede acortar las verificaciones individuales, mientras que un mayor rendimiento permite a los ingenieros evaluar más alternativas de diseño y completar más validación dentro de la misma ventana de desarrollo.
Pasar de RTL a silicio
Tras definir la arquitectura y microarquitectura de un procesador, los ingenieros describen gran parte de su comportamiento a nivel de transferencia de registros (RTL). Múltiples tecnologías de verificación e implementación trabajan entonces juntas para transformar ese diseño en silicio fabricable.
Estos flujos de trabajo abarcan simulación lógica, verificación formal, pruebas de regresión e implementación digital, ayudando a los ingenieros a validar funcionalidades, identificar casos clave y transformar diseños en silicio fabricable.
Debido a que estas etapas están interconectadas, las mejoras en el rendimiento de verificación pueden ayudar a las organizaciones a identificar problemas antes y reducir costosas iteraciones de diseño aguas abajo.
Construcción de futuros chips NVIDIA con CPUs NVIDIA
El despliegue de Vera en los flujos de trabajo de ingeniería de NVIDIA refleja una estrategia más amplia: acelerar cada carga de trabajo con la arquitectura de cómputo más adecuada para la tarea.
En EDA, las GPU y la IA continúan acelerando muchos algoritmos, mientras que las CPUs de alto rendimiento siguen siendo esenciales para cargas de trabajo críticas de simulación, verificación e implementación. Juntos, ayudan a mejorar el rendimiento del ciclo de diseño global.
De cara al futuro, NVIDIA planea construir sobre Vera con la próxima generación del CPU Rosa, impulsada por el núcleo NVIDIA Rigel, mientras continúa optimizando las aplicaciones EDA líderes a lo largo de su hoja de ruta de CPU.
Al utilizar CPUs NVIDIA para ayudar a diseñar futuras CPUs y GPUs NVIDIA, la empresa está creando un bucle continuo de retroalimentación entre el diseño de silicio, la optimización de software y la ingeniería de sistemas, con cada generación ayudando a construir la siguiente.
