Энди Найтингейл, Вице-президент по Маркетингу Продуктов в Arteris – Интервью

Энди Найтингейл, Вице-президент по Маркетингу Продуктов в Arteris, является опытным глобальным бизнес-лидером с разнообразным опытом в области инженерии и маркетинга продуктов. Он является членом Британского Компьютерного Общества и Института Маркетинга, и имеет более 35 лет опыта в высокотехнологичной промышленности.

На протяжении своей карьеры Энди занимал различные должности, включая инженерные и менеджерские позиции в Arm, где он проработал 23 года. В своей текущей роли Вице-президента по Маркетингу Продуктов в Arteris Энди курирует инструменты развертывания систем на кристалле Magillem и продукты FlexNoC и Ncore сетей на кристалле.

Arteris является катализатором инноваций в области систем на кристалле (SoC) как ведущий поставщик интеллектуальной собственности полупроводников для ускорения разработки SoC. Интеллектуальная собственность сетей на кристалле (NoC) и технология интеграции SoC от Arteris позволяют повысить производительность продуктов при снижении потребления энергии и уменьшении времени выхода на рынок, обеспечивая гибкость и лучшую экономику для системных и полупроводниковых компаний, что позволяет инновационным брендам создавать новые продукты.

С учетом вашего обширного опыта в Arm и现在 руководства маркетингом продуктов в Arteris, как изменилось ваше мнение об эволюции интеллектуальной собственности полупроводников и технологий интерконнектов за годы? Какие ключевые тенденции вас больше всего интересуют сегодня?

Это было необыкновенное путешествие – от моих ранних дней написания тестовых стендов для ASIC в Arm до помощи в формировании стратегии продуктов в Arteris, где мы находимся на переднем крае инноваций интерконнектов. В 1999 году сложность систем быстро ускорилась, но основное внимание все еще было сосредоточено на производительности процессоров и интеграции SoC. Методологии верификации развивались, но интерконнект часто рассматривался как фиксированная инфраструктура – необходимая, но не стратегическая.

Переходя к настоящему дню, интеллектуальная собственность интерконнектов стала критическим фактором, обеспечивающим масштабируемость, энергоэффективность и производительность SoC. Рост чиплетов, ускорителей с конкретной направленностью и многокристаллических архитектур создал огромное давление на технологии интерконнектов, чтобы сделать их более адаптивными, инновационными, физически и программно-ориентированными.

Одна из наиболее интересных тенденций, которую я вижу, – это слияние искусственного интеллекта и проектирования интерконнектов. В Arteris мы исследуем, как машинное обучение может оптимизировать топологии NoC, интеллектуально маршрутизировать трафик данных и даже предвидеть заторы, чтобы улучшить производительность в реальном времени. Это не только вопрос скорости – это вопрос о том, чтобы сделать системы более инновационными и отзывчивыми.

Меня интересует, как интеллектуальная собственность полупроводников становится более доступной для инноваторов в области искусственного интеллекта. С помощью высокоуровневой конфигурации SoC и абстрактных слоев стартапы в автомобильной, робототехнической и краевой области искусственного интеллекта могут теперь использовать передовые архитектуры интерконнектов без необходимости глубокого опыта в проектировании RTL. Эта демократизация возможностей огромна.

Еще одним ключевым сдвигом является роль виртуального прототипирования и системного моделирования. Работая над инструментами ESL ранее в своей карьере, приятно видеть, что эти методологии теперь позволяют оценить рабочие нагрузки искусственного интеллекта, предсказать производительность и архитектурные компромиссы задолго до выхода кремния.

В конечном итоге будущее искусственного интеллекта зависит от того, насколько эффективно мы перемещаем данные – не только от того, насколько быстро мы их обрабатываем. Поэтому я считаю, что эволюция интеллектуальной собственности интерконнектов является центральной для следующего поколения интеллектуальных систем.

Arteris’ FlexGen использует автоматизацию, управляемую искусственным интеллектом, и машинное обучение для автоматизации генерации топологий NoC. Как вы видите роль искусственного интеллекта в проектировании чипов в течение следующих пяти лет?

Искусственный интеллект фундаментально меняет проектирование чипов, и в течение следующих пяти лет его роль будет только углубляться – от помощи производительности до интеллектуального партнера по проектированию. В Arteris мы уже живем в этом будущем с FlexGen, где искусственный интеллект, формальные методы и машинное обучение являются центральными для автоматизации оптимизации топологий NoC и рабочих процессов интеграции SoC.

То, что отличает FlexGen, – это его сочетание алгоритмов машинного обучения, которые объединены для инициализации планировок из изображений, генерации топологий, конфигурирования часов, уменьшения переходов между доменами часов и оптимизации топологии соединения и его размещения и маршрутизации пропускной способности, что упрощает общение между блоками IP. Кроме того, все это делается определенно, что означает, что результаты можно воспроизвести, и инкрементные корректировки можно сделать, обеспечивая предсказуемые результаты лучшего класса для использования в различных случаях, от помощи эксперту по проектированию SoC до создания правильной топологии NoC для начинающего.

В течение следующих пяти лет роль искусственного интеллекта в проектировании чипов будет смещаться от помощи человеческим дизайнерам к совместному проектированию и оптимизации с ними – обучаясь на каждой итерации, ориентируясь в сложности проектирования в реальном времени и в конечном итоге ускоряя поставку готовых чипов. Мы видим искусственный интеллект не только как средство, делающее чипы быстрее, но и как средство, делающее быстрые чипы умнее.

Полупроводниковая промышленность переживает быстрые инновации с искусственным интеллектом, высокопроизводительными вычислениями и многокристаллическими архитектурами. Какие самые большие проблемы должен решить дизайн NoC, чтобы идти в ногу с этими достижениями?

Поскольку искусственный интеллект, высокопроизводительные вычисления и многокристаллические архитектуры стимулируют беспрецедентную сложность, самой большой проблемой для дизайна NoC является масштабируемость без жертвования мощностью, производительностью или временем выхода на рынок. Сегодня чипы содержат десятки или сотни блоков IP, каждый из которых имеет разные требования к пропускной способности, задержке и потреблению энергии. Управление этим разнообразием – через несколько кристаллов, доменов напряжения и ограничений планировки – требует решений NoC, которые далеко выходят за рамки ручных методов.

Технологии решения NoC, такие как FlexGen, помогают решить ключевые проблемы: минимизацию длины проводов, максимизацию пропускной способности, согласование с физическими ограничениями и все это с скоростью и повторяемостью.

Будущее NoC также должно быть автоматизированным и управляемым искусственным интеллектом, с инструментами, которые могут адаптироваться к эволюционирующим планировкам, архитектурам на основе чиплетов и поздним изменениям без необходимости полного переделки. Это единственный способ идти в ногу с огромными циклами проектирования современных SoC и гетерогенными требованиями, а также обеспечивать эффективную, масштабируемую связность в сердце следующих поколений полупроводников.

Рынок чипсов искусственного интеллекта, как ожидается, будет расти значительно. Как Arteris позиционирует себя, чтобы поддержать растущие требования рабочих нагрузок искусственного интеллекта, и какие уникальные преимущества предлагает FlexGen в этой области?

Arteris не только уникально позиционирует себя для поддержки рынка чиплетов искусственного интеллекта, но и уже делает это в течение многих лет, поставляя автоматизированные, масштабируемые решения интеллектуальной собственности NoC, предназначенные для требований рабочих нагрузок искусственного интеллекта, включая генеративный искусственный интеллект и большие языковые модели – поддержку высокой пропускной способности, низкой задержки и энергоэффективности на все более сложных архитектурах. FlexGen, как новейшее дополнение к линейке интеллектуальной собственности NoC от Arteris, будет играть еще более значимую роль в быстром создании оптимальных топологий, наиболее подходящих для различных крупномасштабных, гетерогенных SoC.

FlexGen предлагает инкрементный дизайн, частичный режим завершения и продвинутую маршрутизацию, чтобы динамически оптимизировать конфигурации NoC без полного переделки – что критически важно для чипов искусственного интеллекта, которые развиваются на протяжении всего процесса разработки.

Наши клиенты уже строят технологию Arteris в многокристаллические и чиплетные системы, эффективно маршрутизируя трафик, уважая ограничения планировки и доменов часов на каждом чиплете. Некогерентная связность между несколькими чиплетами поддерживается через отраслевые стандартные интерфейсы, предоставляемые контроллерами третьих сторон.

По мере роста сложности чипов искусственного интеллекта растет и потребность в автоматизации, адаптивности и скорости. FlexGen обеспечивает все три, помогая командам создавать более умные интерконнекты – быстрее – чтобы они могли сосредоточиться на том, что имеет значение: продвижении производительности искусственного интеллекта в масштабе.

С ростом RISC-V и пользовательского кремния для искусственного интеллекта, как подход Arteris к дизайну NoC отличается от традиционных архитектур интерконнектов?

Традиционные архитектуры интерконнектов были в основном построены для фиксированных дизайнов, но сегодняшний RISC-V и пользовательский кремний для искусственного интеллекта требуют более конфигурируемого, масштабируемого и автоматизированного подхода, чем модифицированный универсальный решение. Вот где Arteris выделяется. Наша интеллектуальная собственность NoC, особенно с FlexGen, предназначена для адаптации к разнообразию и модульности современных SoC, включая пользовательские ядра, ускорители и чиплеты, как упоминалось выше.

FlexGen позволяет дизайнерам генерировать и оптимизировать топологии, отражающие уникальные характеристики рабочих нагрузок, будь то пути с низкой задержкой для вывода искусственного интеллекта или высокопропускные маршруты для общей памяти через кластеры RISC-V. В отличие от статических интерконнектов алгоритмы FlexGen адаптируют каждую топологию NoC к архитектуре чипа, доменам часов, островам напряжения и ограничениям планировки.

В результате Arteris позволяет командам, строящим пользовательский кремний, двигаться быстрее, снижать риск и получать максимальную пользу от своих высоко дифференцированных дизайнов – что традиционные интерконнекты не были предназначены для обработки.

FlexGen утверждает, что обеспечивает 10-кратное улучшение скорости итерации дизайна. Можете ли вы пройти со мной через то, как эта автоматизация снижает сложность и ускоряет время выхода на рынок для дизайнеров SoC?

FlexGen обеспечивает 10-кратное улучшение скорости итерации дизайна, автоматизируя некоторые из наиболее сложных и трудоемких задач в дизайне NoC. Вместо ручной конфигурации топологий, разрешения доменов часов или оптимизации маршрутов дизайнеры используют движок FlexGen, оснащенный искусственным интеллектом и физической осведомленностью, для обработки этих задач за часы (или меньше) – задач, которые традиционно занимали недели.

Как упоминалось выше, частичный режим завершения может автоматически завершить даже частично завершенные дизайны, сохраняя ручной замысел, а также ускоряя закрытие времени.

Результатом является более быстрый, точный и легкий в итерации поток дизайна, позволяющий командам SoC исследовать больше архитектурных вариантов, реагировать на поздние изменения и выходить на рынок быстрее – с более высококачественными результатами и меньшим риском дорогостоящего переделки.

Одной из выдающихся функций FlexGen является снижение длины проводов, что улучшает энергоэффективность. Как это влияет на общую производительность чипа, особенно в приложениях, чувствительных к энергопотреблению, таких как краевой искусственный интеллект и мобильные вычисления?

Длина проводов напрямую влияет на потребление энергии, задержку и общую эффективность чипа – как в облачных приложениях искусственного интеллекта / высокопроизводительных вычислений, которые используют более продвинутые узлы, так и в приложениях вывода искусственного интеллекта на краю или в мобильных средах, где каждая милливатт имеет значение. Способность FlexGen автоматически минимизировать длину проводов – часто до 30% – означает более короткие пути данных, уменьшение емкости и снижение динамического энергопотребления.

В реальных терминах это переводится в более низкое тепловыделение, более долгую жизнь батареи и лучшую производительность на ватт, все из которых критически важны для рабочих нагрузок искусственного интеллекта на краю или в мобильных средах и облаке, напрямую влияя на общую стоимость владения (TCO). Оптимизируя топологию NoC с помощью руководства искусственным интеллектом и размещения, FlexGen обеспечивает достижение целей производительности без жертвования энергоэффективностью – что делает его идеальным выбором для сегодняшних и завтрашних энергосensitive дизайнов.

Arteris сотрудничает с ведущими полупроводниковыми компаниями в центрах данных искусственного интеллекта, автомобильной, потребительской, коммуникационной и промышленной электроники. Можете ли вы поделиться информацией о том, как FlexGen принимается в этих отраслях?

Интеллектуальная собственность NoC от Arteris видит сильное принятие на всех рынках, особенно для высококлассных, более продвинутых чиплетов и SoC. Это связано с тем, что она решает основные проблемы каждой отрасли: производительность, энергоэффективность и сложность дизайна, сохраняя при этом основную функциональность и ограничения площади.

В автомобильной промышленности, например, компании, такие как Dream Chip, используют FlexGen для ускорения пересечения искусственного интеллекта и безопасности для автономного вождения, используя технологию Arteris для своего дизайна SoC ADAS, одновременно соблюдая строгие ограничения мощности и безопасности. Интеллектуальная оптимизация и генерация NoC в центрах данных FlexGen помогают управлять огромными требованиями к пропускной способности и масштабируемости, особенно для рабочих нагрузок искусственного интеллекта и общей ускорения.

FlexGen обеспечивает быстрый и повторяемый путь к оптимизированным архитектурам NoC для промышленной электроники, где циклы дизайна жесткие, а долговечность продукта имеет решающее значение. Клиенты ценят его инкрементный поток дизайна, оптимизацию на основе искусственного интеллекта и способность быстро адаптироваться к меняющимся требованиям, что делает FlexGen краеугольным камнем для разработки следующего поколения SoC.

Цепочка поставок полупроводников столкнулась с значительными нарушениями в последние годы. Как Arteris адаптирует свою стратегию, чтобы обеспечить, что решения NoC остаются доступными и масштабируемыми, несмотря на эти проблемы?

Arteris реагирует на нарушения цепочки поставок, удвоив усилия по тому, что делает наши решения NoC устойчивыми и масштабируемыми: автоматизацию, гибкость и совместимость с экосистемой.

FlexGen помогает клиентам проектировать быстрее и оставаться более гибкими, чтобы адаптироваться к меняющейся доступности кремния, сдвигам узлов или стратегиям упаковки. Будь то производные дизайны или создание новых интерконнектов с нуля.

Мы также поддерживаем клиентов с разными узлами процесса, поставщиками IP и средами дизайна, обеспечивая возможность развертывания решений Arteris независимо от их фонда, инструментов EDA или архитектуры SoC.

Снижая зависимость от любой части цепочки поставок и позволяя более быстрому и итеративному дизайну, мы помогаем клиентам минимизировать риски своих дизайнов и оставаться на графике – даже в неопределенные времена.

Оглядываясь вперед, какие самые большие сдвиги вы предвидите в разработке SoC, и как Arteris готовится к ним?

Одним из наиболее значительных сдвигов в разработке SoC является переход к гетерогенным архитектурам, дизайнам на основе чиплетов и рабочим нагрузкам, ориентированным на искусственный интеллект. Эти тенденции требуют гораздо более гибких, масштабируемых и интеллектуальных интерконнектов – что традиционные методы не могут обеспечить.

Arteris готовится, инвестируя в автоматизацию, управляемую искусственным интеллектом, как это видно в FlexGen, и расширяя поддержку многокристаллических систем, сложных доменов часов и поздних изменений планировки. Мы также сосредоточены на обеспечении инкрементного дизайна, более быстрой итерации и бесшовной интеграции IP – чтобы наши клиенты могли идти в ногу с сокращающимися циклами разработки и растущей сложностью.

Наша цель – обеспечить, чтобы команды SoC (и чиплетов) оставались гибкими, будь то строительство для краевого искусственного интеллекта, облачного искусственного интеллекта или чего-либо между ними, обеспечивая при этом лучшую мощность, производительность и площадь (PPA), независимо от сложности дизайна, архитектуры XPU и используемого узла кремния.

Благодарим за отличное интервью, читатели, которые хотят узнать больше, должны посетить Arteris.