Andy Nightingale, VP de Marketing de Produs la Arteris – Seria de Interviuri

Andy Nightingale, VP de Marketing de Produs la Arteris, este un lider global de afaceri cu o experiență diversă în inginerie și marketing de produs. El este Membru Chartered al British Computer Society și al Chartered Institute of Marketing și are peste 35 de ani de experiență în industria high-tech.

De-a lungul carierei sale, Andy a ocupat o varietate de roluri, inclusiv poziții de inginerie și management de produs la Arm, unde a petrecut 23 de ani. În funcția sa actuală de VP de marketing de produs la Arteris, Andy supraveghează instrumentele de implementare a sistemului pe cip Magillem și produsele de rețea pe cip FlexNoC și Ncore.

Arteris este un catalizator pentru inovația sistemului pe cip (SoC) ca furnizorul principal de IP de sistem semiconductor pentru accelerarea dezvoltării SoC. Tehnologia de interconectare a rețelei pe cip (NoC) și tehnologia de integrare SoC permit o performanță mai bună a produsului, cu o consumare mai mică de energie și un timp de lansare mai scurt, oferind flexibilitate dovedită și o economie mai bună pentru companiile de sisteme și semiconductoare, astfel încât brandurile inovatoare să poată visa la ceea ce urmează.

Cu experiența dumneavoastră vastă la Arm și acum conducând managementul de produs la Arteris, cum s-a schimbat perspectiva dumneavoastră asupra evoluției IP-ului de semiconductor și a tehnologiilor de interconectare de-a lungul anilor? Care sunt tendințele cheie care vă entuziasmează cel mai mult astăzi?

A fost o călătorie extraordinară – de la zilele mele de început, când scriam teste pentru ASIC-uri la Arm, până la ajutorul pentru elaborarea strategiei de produs la Arteris, unde suntem în fruntea inovației IP de interconectare. În 1999, complexitatea sistemului a accelerat rapid, dar accentul era încă în primul rând pe performanța procesorului și integrarea esențială a SoC. Metodologiile de verificare evolua, dar interconecta era adesea văzută ca o infrastructură fixă – necesară, dar nu strategică.

Săriți peste timp până în prezent și IP-ul de interconectare a devenit un factor cheie pentru scalabilitatea SoC, eficiența energetică și performanța AI/ML. Apariția chip-urilor, acceleratoarelor de domeniu specific și arhitecturilor multi-die a pus o presiune imensă asupra tehnologiilor de interconectare pentru a deveni mai adaptabile, inovatoare, fizic și software-conștiente.

Una dintre tendințele cele mai entuziasmante pe care le văd este convergența dintre AI și proiectarea interconectării. La Arteris, explorăm modurile în care învățarea automată poate optimiza topologiile NoC, poate dirija inteligent traficul de date și poate anticipa congestia pentru a îmbunătăți performanța în timp real. Acest lucru nu se referă doar la viteză – este vorba despre a face sistemele mai inovatoare și mai receptive.

Ceea ce mă entuziasmează este modul în care IP-ul de semiconductor devine mai accesibil inovatorilor AI. Cu configurarea IP de nivel înalt a SoC și straturile de abstractizare, startup-urile din domeniul automotive, robotică și AI de margine pot acum să utilizeze arhitecturi de interconectare avansate fără a necesita o experiență profundă în proiectarea RTL. Această democratizare a capacității este enormă.

O altă schimbare cheie este rolul prototipării virtuale și modelării la nivel de sistem. Având lucrat la unelte ESL (Electronic System Level) la începutul carierei mele, este încurajator să văd că aceste metodologii permit acum evaluarea încărcărilor de lucru AI, predicția performanței și schimburile arhitecturale mult înainte de a fi realizat siliconul.

În cele din urmă, viitorul AI depinde de modul în care mutăm datele – nu doar de modul în care le procesăm. De aceea, cred că evoluția IP-ului de interconectare este centrală pentru următoarea generație de sisteme inteligente.

Arteris’ FlexGen utilizează automatizarea condusă de AI și învățarea automată pentru a automatiza generarea topologiei NoC (Rețea pe cip). Cum vedeți evoluția rolului AI în proiectarea cipului în următorii cinci ani?

AI transformă fundamental proiectarea cipului, iar în următorii cinci ani, rolul său va deveni și mai profund – de la un ajutor de productivitate la un partener de proiectare inteligent. La Arteris, trăim deja acest viitor cu FlexGen, unde AI, metodele formale și învățarea automată sunt centrale pentru automatizarea optimizării topologiei NoC și a fluxurilor de lucru de integrare SoC.

Ceea ce diferențiază FlexGen este amestecul său de algoritmi ML – toți combinați pentru a inițializa planurile de podea din imagini, a genera topologii, a configura ceasuri, a reduce trecerile de domeniu de ceas și a optimiza topologia de conectivitate și plasarea și rutarea benzii, simplificând comunicarea între blocurile IP. Mai mult, toate acestea se fac în mod determinist, ceea ce înseamnă că rezultatele pot fi replicate și ajustări incrementale pot fi făcute, permițând rezultate predictibile de clasă superioară pentru utilizări care variază de la asistență AI pentru un designer SoC expert la crearea corectă a NoC pentru un novice.

În următorii cinci ani, rolul AI în proiectarea cipului se va schimba de la a asista designerii umani la a co-proiecta și a co-optimiza împreună cu ei – învățând din fiecare iterație, navigând complexitatea proiectării în timp real și accelerând livrarea cipurilor pregătite pentru AI. Vedem AI nu doar făcând cipuri mai rapide, ci și făcând cipuri mai inteligente.

Industria semiconductorilor este martoră la o inovație rapidă cu AI, HPC și arhitecturi multi-die. Care sunt cele mai mari provocări pe care proiectarea NoC trebuie să le rezolve pentru a ține pasul cu aceste avansări?

Pe măsură ce AI, HPC și arhitecturile multi-die conduc la o complexitate fără precedent, cea mai mare provocare pentru proiectarea NoC este scalabilitatea fără sacrificarea puterii, performanței sau timpului de lansare. Cipurile de astăzi prezintă zeci până la sute de blocuri IP, fiecare cu nevoi diferite de lățime de bandă, latență și putere. Managementul acestei diversități – pe multiple die, domenii de voltaj și constrângeri de plan de podea – necesită soluții NoC care merg mult dincolo de metodele manuale.

Tehnologiile de soluții NoC, cum ar fi FlexGen, ajută la abordarea unor blocaje cheie: minimizarea lungimii firelor, maximizarea lățimii de bandă, alinierea cu constrângerile fizice și realizarea tuturor acestor lucruri cu viteză și reproductibilitate.

Viitorul NoC trebuie să fie, de asemenea, automatizat și activat de AI, cu unelte care pot adapta evoluării planurilor de podea, arhitecturilor bazate pe chipset și schimbărilor din etapele târzii fără a necesita o re lucru completă. Acesta este singurul mod de a ține pasul cu ciclurile masive de proiectare ale SoC-urilor moderne și cerințele lor eterogene și de a asigura o conectivitate eficientă și scalabilă în inima următoarelor semiconductoare.

Piața cip-urilor AI este prognozată să crească semnificativ. Cum se poziționează Arteris pentru a sprijini cerințele crescânde ale încărcăturilor de lucru AI și care sunt avantajele unice pe care le oferă FlexGen în acest spațiu?

Arteris nu numai că este poziționat în mod unic pentru a sprijini piața cip-urilor AI, dar a și făcut acest lucru de ani de zile, livrând soluții NoC automate și scalabile, special concepute pentru cerințele încărcăturilor de lucru AI, inclusiv AI generativ și modele de limbaj mare (LLM) – suportând lățime de bandă ridicată, latență scăzută și eficiență energetică pe arhitecturi din ce în ce mai complexe. FlexGen, ca cea mai recentă adăugare la linia de produse NoC a Arteris, va juca un rol și mai semnificativ în crearea rapidă a topologiilor optime, potrivite pentru SoC-uri mari și eterogene.

FlexGen oferă proiectare incrementală, mod de finalizare parțială și căutare avansată pentru a optimiza dinamic configurațiile NoC fără a necesita o reproiectare completă – esențială pentru cipurile AI care evoluează pe parcursul dezvoltării.

Clienții noștri construiesc deja tehnologia Arteris în sisteme multi-die și bazate pe chiplet, rutând eficient traficul, respectând constrângerile planului de podea și ale domeniului de ceas de pe fiecare chiplet. Conectivitatea multi-die necoerentă este suportată pe interfețe standardizate oferite de controlori terți.

Pe măsură ce complexitatea cip-urilor AI crește, crește și nevoia de automatizare, adaptabilitate și viteză. FlexGen oferă toate acestea, ajutând echipele să construiască interconectări mai inteligente – mai repede – astfel încât acestea să poată se concentreze asupra a ceea ce contează: îmbunătățirea performanței AI la scară.

Cu apariția RISC-V și a siliconului personalizat pentru AI, cum se diferențiază abordarea Arteris față de arhitectura NoC de la arhitecturile de interconectare tradiționale?

Arhitecturile de interconectare tradiționale au fost construite în primul rând pentru proiecte cu funcții fixe, dar siliconul AI și RISC-V de astăzi necesită o abordare mai configurabilă, mai scalabilă și mai automatizată decât o soluție modificată, unică pentru toată lumea. Acesta este punctul în care Arteris se diferențiază. NoC-ul nostru IP, în special cu FlexGen, este proiectat pentru a se adapta la diversitatea și modularitatea SoC-urilor moderne, inclusiv nuclee personalizate, acceleratoare și chiplet-uri, așa cum s-a menționat mai sus.

FlexGen permite designerilor să genereze și să optimizeze topologii care reflectă caracteristicile unice ale încărcăturilor de lucru, indiferent dacă este vorba de căi cu latență scăzută pentru inferența AI sau de rute cu lățime de bandă ridicată pentru memoria partajată în clustere RISC-V. În contrast cu interconectările statice, algoritmii FlexGen personalizează fiecare NoC în funcție de arhitectura cipului, pe domenii de ceas, insule de voltaj și constrângeri de plan de podea.

Ca rezultat, Arteris permite echipelor care construiesc silicon personalizat să se deplaseze mai repede, să reducă riscul și să obțină maximum din proiectele lor puternic diferențiate – ceea ce interconectările tradiționale nu au fost create pentru a gestiona.

FlexGen afirmă o îmbunătățire de 10 ori a vitezei de iterație a proiectării. Puteți explica cum această automatizare reduce complexitatea și accelerează timpul de lansare pentru designerii SoC?

FlexGen oferă o îmbunătățire de 10 ori a vitezei de iterație a proiectării prin automatizarea unora dintre cele mai complexe și consumatoare de timp sarcini în proiectarea NoC. În loc de a configura manual topologii, de a rezolva domenii de ceas sau de a optimiza rute, designerii folosesc motorul fizic conștient și condus de AI al FlexGen pentru a gestiona aceste sarcini în ore (sau mai puțin) – sarcini care, în mod tradițional, ar fi durat săptămâni.

După cum s-a menționat mai sus, modul de finalizare parțială poate finaliza automat chiar și proiecte parțial finalizate, păstrând intenția manuală, în timp ce accelerează închiderea timpului.

Rezultatul este un flux de proiectare mai rapid, mai precis și mai ușor de iterat, care permite echipelor SoC să exploreze mai multe opțiuni arhitecturale, să răspundă la schimbări din etapele târzii și să ajungă mai repede pe piață – cu rezultate de calitate superioară și cu mai puțin risc de re lucru costisitor.

Una dintre caracteristicile deosebite ale FlexGen este reducerea lungimii firelor, care îmbunătățește eficiența energetică. Cum afectează acest lucru performanța generală a cipului, în special în aplicații sensibile la putere, cum ar fi AI de margine și computerele mobile?

Lungimea firelor afectează direct consumul de energie, latența și eficiența generală a cipului – atât în aplicațiile cloud AI/HPC care utilizează noduri mai avansate, cât și în aplicațiile de inferență AI de margine, unde fiecare miliwatt contează. Capacitatea FlexGen de a minimiza automat lungimea firelor – adesea până la 30% – înseamnă căi de date mai scurte, capacități reduse și o putere dinamică mai mică.

În termeni reali, acest lucru se traduce prin generare de căldură mai mică, o viață mai lungă a bateriei și o performanță mai bună pe watt, toate acestea fiind critice pentru încărcăturile de lucru AI la margine sau în medii mobile și în cloud, afectând direct costul total de proprietate (TCO). Prin optimizarea topologiei NoC cu plasarea și rutarea condusă de AI, FlexGen asigură că obiectivele de performanță sunt atinse fără a sacrifica eficiența energetică – făcându-l o potrivire ideală pentru proiectele de astăzi și de mâine, sensibile la energie.

Arteris a colaborat cu companii de semiconductoare de top din centrele de date AI, automotive, consum, comunicații și electronice industriale. Puteți împărtăși perspective asupra modului în care FlexGen este adoptat în aceste industrii?

IP-ul NoC Arteris înregistrează o adoptare puternică în toate piețele, în special pentru cipuri și SoC-uri de înaltă performanță, mai avansate. Acest lucru se datorează faptului că acestea abordează principalele provocări din fiecare sector: performanță, eficiență energetică și complexitate de proiectare, păstrând în același timp funcționalitatea de bază și constrângerile de zonă.

În automotive, de exemplu, companii precum Dream Chip utilizează FlexGen pentru a accelera intersecția dintre AI și siguranță pentru conducerea autonomă, folosind Arteris pentru proiectarea SoC-ului ADAS, în timp ce respectă stricte constrângeri de putere și siguranță. Optimizarea inteligentă a NoC și generarea din FlexGen în centrele de date ajută la gestionarea cererilor masive de lățime de bandă și a scalabilității, în special pentru încărcăturile de lucru de antrenament AI și accelerare generală.

FlexGen oferă o cale rapidă și reproductibilă către arhitecturi NoC optimizate pentru electronica industrială, unde ciclurile de proiectare sunt strânse și longevitatea produsului este cheie. Clienții apreciază fluxul său de proiectare incremental, optimizarea bazată pe AI și capacitatea de a se adapta rapid la cerințe în schimbare, făcând din FlexGen o piatră de temelie pentru dezvoltarea SoC-ului de următoare generație.

Lanțul de aprovizionare cu semiconductoare a fost afectat de perturbări semnificative în ultimii ani. Cum se adaptează Arteris strategia pentru a asigura că soluțiile NoC rămân accesibile și scalabile, în ciuda acestor provocări?

Arteris răspunde la perturbările lanțului de aprovizionare prin consolidarea a ceea ce face soluțiile NoC rezistente și scalabile: automatizare, flexibilitate și compatibilitate cu ecosistemul.

FlexGen ajută clienții să proiecteze mai rapid și să rămână mai agili pentru a se adapta la disponibilitatea în schimbare a siliconului, la schimbările de noduri sau la strategiile de ambalare. Indiferent dacă fac proiecte derivate sau creează interconectări noi de la zero.

De asemenea, sprijinim clienții cu diferite noduri de proces, furnizori de IP și medii de proiectare, asigurându-ne că clienții noștri pot implementa soluțiile Arteris, indiferent de foundry, unelte EDA sau arhitectură SoC.

Prin reducerea dependenței de orice parte a lanțului de aprovizionare și prin permiterea unei proiectări mai rapide și iterative, îi ajutăm pe clienții noștri să-și deriskeze proiectele și să rămână în grafic – chiar și în timpuri incerte.

Privind înainte, care sunt cele mai mari schimbări pe care le anticipați în dezvoltarea SoC, și cum se pregătește Arteris pentru acestea?

Una dintre cele mai semnificative schimbări în dezvoltarea SoC este trecerea către arhitecturi eterogene, proiecte bazate pe chiplet și încărcături de lucru centrate pe AI. Aceste tendințe necesită interconectări mult mai flexibile, scalabile și inteligente – ceea ce metodele tradiționale nu pot ține pasul.

Arteris se pregătește prin investiții în automatizarea condusă de AI, așa cum se vede în FlexGen, și prin extinderea suportului pentru sisteme multi-die, domenii complexe de ceas și putere, și schimbări târzii ale planului de podea. Ne concentrăm, de asemenea, pe permisiunea proiectării incrementale, a iterației mai rapide și a integrării IP fără efort – astfel încât clienții noștri să poată ține pasul cu ciclurile de dezvoltare în scădere și creșterea complexității.

Scopul nostru este de a asigura ca echipele SoC (și chiplet) să rămână agile, indiferent dacă construiesc pentru AI de margine, cloud AI sau orice altceva între ele, oferind în același timp cea mai bună putere, performanță și zonă (PPA) indiferent de complexitatea proiectării, arhitectura XPU și nodul de foundry utilizat.

Mulțumim pentru acest interviu minunat; cititorii care doresc să afle mai multe despre Arteris pot vizita Arteris.