Astera Labs utilizza AWS per accelerare lo sviluppo di chip

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Rispetto delle scadenze del tape-out

Nello sviluppo dei semiconduttori il processo di progettazione dei chip integrati si conclude con la fase di tape-out, in cui vengono distribuiti i progetti dei chip per la fabbricazione dei wafer. Per le aziende di semiconduttori come Astera Labs arrivare alla fase di tape-out richiede una quantità enorme di capacità di calcolo per eseguire rapidamente simulazioni complesse e per posizionare e instradare milioni di transistor che rappresentano fisicamente il chip. Astera, fondata nel 2017 nella Silicon Valley in California, è un'azienda di semiconduttori fabless che sviluppa soluzioni di connettività appositamente costruite per i sistemi incentrati sui dati. "Dobbiamo riuscire a dimensionare i nostri carichi di lavoro durante la fase di sviluppo per eseguire più simulazioni in parallelo, in modo da poter verificare che il nostro chip funzioni come previsto e fornire l'elevata qualità che i nostri clienti si aspettano", afferma Sanjay Gajendra, chief business officer di Astera Labs.

Se Astera non riesce a eseguire abbastanza simulazioni durante il processo di progettazione e verifica del chip, l'azienda potrebbe non rilevare potenziali difetti di progettazione. "Abbiamo una sola possibilità e se commettiamo un errore, ci vogliono dai sei ai nove mesi per trovare l'errore e risolvere il problema", afferma Gajendra. "Si tratta di un processo molto costoso che del richiede tempo e non possiamo permettercelo, essendo una startup."

"Abbiamo completato la progettazione di chip su AWS in meno di un anno rispetto agli anni che ci sarebbero voluti usando un ambiente HPC On-Premise."

Sanjay Gajendra, Chief Business Officer, Astera Labs

  • Informazioni su Astera Labs

  • Astera Labs, Inc., un'azienda di semiconduttori fabless con sede nella Silicon Valley in California, sviluppa soluzioni di connettività appositamente costruite per i sistemi incentrati sui dati. Il portfolio di prodotti dell'azienda comprende circuiti integrati a semiconduttori system-aware, schede e servizi per consentire una solida connettività PCIe.

  • Informazioni su Intel

  • Intel è leader mondiale nella progettazione e produzione di processori ad alte prestazioni per server, PC, dispositivi IoT e dispositivi mobili. Ingegneri AWS e Intel vantano una collaborazione più che decennale; insieme hanno costruito prodotti hardware personalizzati per garantire l'esecuzione dei servizi AWS su una piattaforma ottimizzata per i carichi di lavoro dei clienti al minor prezzo possibile. I processori Intel Xeon scalabili alimentano le istanze Amazon EC2 per aiutare le aziende a migliorare le prestazioni per i loro carichi di lavoro ad alta intensità di calcolo.

  • Vantaggi
    • Esegue più di 1.000 simulazioni di progettazione di chip su AWS da un momento all'altro
    • Completa la progettazione di chip nel giro di mesi, e non di anni
    • Rispetta le scadenze per il processo di tape-out
    • Fa in modo che si risparmino mesi e milioni di dollari per correggere errori di progettazione dei chip
  • Servizi AWS utilizzati

Esecuzione dei carichi di lavoro HPC in AWS

Per affrontare le potenziali sfide nel rispetto delle scadenze del tape-out, Astera ha eseguito i suoi carichi di lavoro HPC nel cloud di Amazon Web Services (AWS) fin dalla fondazione dell'azienda. "Pensavamo che il cloud pubblico potesse darci più scalabilità e che fosse meno costoso dell'acquisto e del mantenimento di una server farm", afferma Gajendra. "Abbiamo selezionato AWS perché lo consideravamo il leader nel settore del cloud e sapevamo che i servizi AWS ci avrebbero aiutato a minimizzare il rischio."

Astera ha lavorato con Six Nines, un partner di consulenza Premier della Rete dei partner AWS (APN) per creare un ambiente HPC in grado di supportare le simulazioni di progettazione e verifica dei chip. La piattaforma funziona su migliaia di istanze Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) R5, C5 e z1d, alimentate da processori Intel Xeon scalabili. L'azienda utilizza le istanze R5 e C5 per l'esecuzione di processi di progettazione e simulazione fisica e le istanze z1d per simulazioni di lunga durata che richiedono macchine virtuali più veloci possibili. Astera utilizza anche i bucket Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) per archiviare più di 100 TB di dati.

Six Nines e i Servizi professionali AWS hanno aiutato Astera a implementare la piattaforma HPC su AWS in sole due settimane, invece dei tre mesi che Astera avrebbe impiegato per impostare la piattaforma in un data center, grazie ai Servizi professionali AWS che progettano e configurano l'ambiente.

Esecuzione di centinaia di simulazioni di progettazione di chip in parallelo

Astera può ora eseguire centinaia di simulazioni di progettazione di chip in parallelo e velocizzare i tempi di verifica del progetto utilizzando AWS. "Possiamo implementare una progettazione di chip molto complessa su AWS", afferma Gajendra. "AWS ha migliorato il nostro ambiente di progettazione e verifica dei chip, fornendoci le risorse di calcolo necessarie per eseguire più di 1.000 simulazioni da un momento all'altro. Questo sarebbe molto difficile in un data center On-Premise, considerando i requisiti patrimoniali." Grazie alle nuove funzionalità, Astera ha completato il tape-out di un nuovo chip che implementa la specifica PCIe 5.0, che raggiunge 2Tbit/sec di larghezza di banda su un'interfaccia x16. Il chip soddisfa i requisiti del settore per l'elevata larghezza di banda e le interconnessioni a bassa latenza.

Facendo affidamento su AWS, Astera può anche identificare e correggere rapidamente i bug in un ambiente virtuale prima di inviare un progetto di chip per il tape-out. Pertanto, l'azienda ha terminato il processo di progettazione e verifica del suo nuovo chip malgrado le scadenze impellenti. "Abbiamo completato la progettazione del nostro chip su AWS in meno di un anno rispetto agli anni che ci sarebbero voluti utilizzando un ambiente HPC On-Premise," afferma Gajendra. "AWS abilita la scalabilità del cloud e fornisce i tipi di istanze più recenti per eliminare i colli di bottiglia per i nostri progettisti. Questo ci ha permesso di ridurre il tempo di ciclo per l'esecuzione della verifica del progetto e l'implementazione fisica di uno, due o più fattori." Inoltre, Astera può produrre più progetti di chip e prodotti di qualità superiore rispetto ai suoi concorrenti grazie alla scalabilità di calcolo abilitata da AWS.

Evitare costi di milioni di dollari

Grazie a un processo di sviluppo di chip più efficiente, Astera evita di impiegare molti mesi nella correzione di errori e di investire milioni di dollari per revisionare un nuovo progetto di un chip in seguito al tape-out. "Non vogliamo che il nostro chip presenti dei guasti in fase di produzione o nei sistemi dei nostri clienti e impiegare poi mesi per risolvere il problema", afferma Gajendra. "Possiamo evitarlo assicurando un tape-out di alta qualità utilizzando AWS."

L'azienda inoltre usufruisce di più zone di disponibilità AWS per garantire l'elevata disponibilità dell'ambiente HPC durante la progettazione e lo sviluppo. Gajendra afferma: "Nel complesso, utilizzando AWS, siamo in grado di rispettare le rigide scadenze del settore, soddisfare le aspettative sulle prestazioni dei dispositivi e continuare a concentrarci sulla costruzione di chip migliori."

Ulteriori informazioni

Per ulteriori informazioni visita thinkwithwp.com/hpc.