Die Schleife, die Nvidia gerade geschlossen hat

Nvidia veröffentlichte die Aussage am 26. Juli: Das Unternehmen setzt seine Vera-CPU in der Entwurfsautomatisierung ein, mit der die nächste Generation eigener CPUs und GPUs entwickelt wird. Der Chip entwirft seinen Nachfolger. Vera trägt 88 eigene Olympus-Kerne, ein LPDDR5X-Speichersystem und eine Scalable Coherent Fabric der zweiten Generation und ist der erste CPU-Kern, den Nvidia selbst entworfen und nicht als Standardentwurf lizenziert hat.

Über Nvidia hinaus reicht vor allem, wer sonst in der Ankündigung steht. Cadence und Synopsys, die beiden Unternehmen, die gemeinsam die Werkzeuge liefern, von denen fast jedes Halbleiterentwurfsteam der Welt abhängt, haben mit Nvidia an Anwendungsprofilierung, Softwareoptimierung und Abstimmung auf Systemebene gearbeitet. Die formale Verifikationsplattform Jasper von Cadence und die funktionale Verifikation VCS von Synopsys zeigten auf Vera bei ausgewählten Lasten bis zu 1,5-mal höhere Leistung. Eine begleitende Mitteilung desselben Tages erweiterte das Agent Toolkit von Nvidia um die Bibliotheken PhysicsNeMo und CUDA-X, samt Partnerzahlen: Keysight berichtet von bis zu zehnmal schnellerer elektromagnetischer Simulation mit neuen cuDSS-Bibliotheken, Silvaco von einer komplexen photonischen Simulation in unter vier Stunden auf einem Verbund aus 32 GPUs, und Cadence nennt eine Steigerung um das Fünfzehnfache bei Verifikationsabläufen mit cuDSS auf dem eigenen Supercomputer.

Das ist ein sich verstärkender Vorsprung und keine Produkteinführung. Ein Unternehmen, das eigenes Silizium herstellt und dieses Silizium dann nutzt, um den Entwurfszyklus der nächsten Generation zu verkürzen, hat sich Zeit verschafft, die Wettbewerber nicht mieten können. AMD und Intel nutzen dieselben Werkzeuge von Cadence und Synopsys, aber keiner von beiden verkauft sich selbst eine CPU, auf die diese Werkzeuge gemeinsam abgestimmt wurden. Die interessante Offenlegung ist hier kein Messwert. Sie besteht darin, dass die Entwurfskette der Branche nun eine bevorzugte Architektur hat und deren Eigentümer im selben Markt mitspielt.

Woran das Anderthalbfache gemessen wurde, und von wem

Nehmen Sie die Zahl ernst und zerlegen Sie sie danach. Genannt werden Logiksimulation, formale Verifikation, digitale Umsetzung und Regressionstests, und diese Auswahl ist kein Zufall. Verifikation verschlingt in einem modernen komplexen Entwurf den größten Teil des Ingenieuraufwands, und die Regressionsläufe entscheiden darüber, ob ein Zeitplan hält. Ein Team, das die Verifikation verkürzt, spart nicht nur Rechenzeit. Es bekommt mehr Versuche, den Fehler zu finden, der sonst erst nach dem Tape-out auffällt, und genau dort vervielfachen sich die Kosten eines Irrtums.

Die Zahl stammt von Nvidia selbst. Der Wert von 1,5 kommt aus Nvidias eigenen Messungen an ausgewählten produktionsnahen Abläufen und ist nicht unabhängig überprüft. Dasselbe gilt für die Partnerzahlen der begleitenden Mitteilung, die über Nvidias Kanal und nicht über eine neutrale Prüfstelle kommen. Nichts davon macht sie falsch, und die Beteiligung von Cadence und Synopsys an der Optimierung bedeutet, dass echte Ingenieursarbeit geleistet wurde. Es bedeutet aber, dass die Angaben einen besten Fall beschreiben, ausgewählt von der Partei mit dem stärksten Interesse am Ergebnis.

Eine zweite Lücke gehört benannt. Die Ankündigung beschreibt den internen Einsatz bei Nvidia und sagt nicht, ob Vera für externe Kunden verfügbar ist und zu welchen Bedingungen. Ein außenstehendes Team, das ein Ergebnis von 1,5 liest, kann derzeit also nicht so handeln, wie die Darstellung es nahelegt. Die Plattform Vera Rubin ist in Produktion, doch Produktion für eine als integriertes System verkaufte Plattform ist nicht dasselbe wie eine CPU, die Sie im nächsten Quartal in ein Rack Ihrer Entwurfsfarm stellen können.

Was sich für ein europäisches Entwurfshaus ändert

Europa entwirft weiterhin sehr viel Silizium, auch wenn es weniger fertigt, als ihm lieb wäre. Infineon, NXP, STMicroelectronics, Bosch und Arm unterhalten große Entwurfsorganisationen, der EU Chips Act hat neben der Fertigung auch Entwurfskapazität gefördert, und in Dresden hängt ein ganzes Zulieferumfeld an dieser Arbeit. Jede dieser Organisationen lizenziert Werkzeuge von Cadence oder Synopsys, und für jede ist die Verifikationsfarm eine Investitionsposition, die im Mehrjahresrhythmus überprüft wird. Diese Erneuerung war zwei Jahrzehnte lang standardmäßig eine x86-Entscheidung. Jetzt ist sie eine Frage mit zwei Antworten, und der Beleg für die neuere Antwort stammt von dem Unternehmen, das sie verkauft.

Wo die Zeit tatsächlich hingeht. Bevor Sie ein Anderthalbfaches zum Plan machen, klären Sie, wo Ihr eigener Engpass liegt. In vielen Entwurfsorganisationen begrenzt nicht der reine Durchsatz je Kern, sondern die Zahl der Lizenzplätze, die Warteschlangensteuerung und die Serialisierung der Regression gegen eine gemeinsam genutzte Farm. Eine schnellere CPU unter einem Lizenzmodell, das gleichzeitige Läufe deckelt, liefert nur einen Bruchteil der Schlagzeile. Ermitteln Sie, was zuerst bindet, denn wenn es die Lizenz und nicht das Silizium ist, kommt die Architekturfrage zu früh und die nötige Verhandlung führen Sie mit dem Werkzeuganbieter.

Verlangen Sie die Messung an Ihrer eigenen Suite. Zwei Anforderungen machen die Sache entscheidbar. Fordern Sie eine Machbarkeitsprüfung, gemessen an Ihrer Regressionssuite und Ihrer Entwurfsdatenbank statt an einem ausgewählten Ablauf des Anbieters, und zwar mit der Lizenzkonfiguration, die Sie wirklich fahren. Und lassen Sie sich von Cadence und Synopsys schriftlich bestätigen, welchen Support und welche Funktionsgleichheit sie je Architektur über die Laufzeit Ihres Vertrags zusagen, denn ein Werkzeug, das heute auf einer CPU am schnellsten ist, wird in dem Moment zur Bindungsfrage, in dem Ihre Farm darum herum gebaut ist. Die technische Aussage mag durchaus zutreffen. Das Beschaffungsrisiko ist der Teil, der in keiner Messung auftaucht.

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