De lus die Nvidia zojuist sloot

Nvidia publiceerde de bewering op 26 juli: het bedrijf zet zijn Vera-CPU in binnen de ontwerpautomatisering die het gebruikt om zijn volgende generatie CPU's en GPU's te ontwikkelen. De chip ontwerpt zijn opvolger. Vera draagt 88 eigen Olympus-kernen, een LPDDR5X-geheugensubsysteem en een tweede generatie Scalable Coherent Fabric, en het is de eerste CPU-kern die Nvidia zelf ontwierp in plaats van een standaardontwerp te licentiëren.

Wat verder reikt dan Nvidia is wie er nog meer in de aankondiging staat. Cadence en Synopsys, de twee bedrijven die samen het gereedschap leveren waarvan vrijwel elk halfgeleiderontwerpteam ter wereld afhangt, hebben met Nvidia gewerkt aan applicatieprofilering, softwareoptimalisatie en afstemming op systeemniveau. Cadence' formele verificatieplatform Jasper en Synopsys' functionele verificatie VCS lieten op Vera tot 1,5 keer hogere prestaties zien op geselecteerde belastingen. Een begeleidende aankondiging dezelfde dag breidde Nvidia's Agent Toolkit uit met de bibliotheken PhysicsNeMo en CUDA-X, met partnercijfers erbij: Keysight meldt tot tien keer snellere elektromagnetische simulatie met nieuwe cuDSS-bibliotheken, Silvaco een complexe fotonische simulatie voltooid in minder dan vier uur op een cluster van 32 GPU's, en Cadence noemt een toename van vijftien keer op verificatieprocessen met cuDSS op zijn eigen supercomputer.

Dit is een zichzelf versterkend voordeel, geen productlancering. Een bedrijf dat eigen silicium maakt en dat silicium vervolgens gebruikt om de ontwerpcyclus van de volgende generatie te verkorten, heeft zichzelf tijd gekocht die concurrenten niet kunnen huren. AMD en Intel gebruiken dezelfde tools van Cadence en Synopsys, maar geen van beide verkoopt zichzelf een CPU waarvoor die tools gezamenlijk zijn afgestemd. De interessante onthulling hier is geen meting. Het is dat de ontwerpketen van de sector nu een voorkeursarchitectuur heeft, en dat de eigenaar daarvan meespeelt in de markt die zij bedient.

Waarop die 1,5 is gemeten, en door wie

Neem het getal serieus en haal het daarna uit elkaar. De genoemde belastingen zijn logische simulatie, formele verificatie, digitale implementatie en regressietests, en die opsomming is niet toevallig. Verificatie verslindt het grootste deel van de technische inspanning in een modern complex ontwerp, en de regressieruns bepalen of een planning standhoudt. Een team dat de verificatie verkort bespaart niet alleen rekentijd. Het krijgt meer pogingen om de fout te vinden die anders pas na tape-out opduikt, en daar vermenigvuldigen de kosten van een misser zich.

Het getal is van Nvidia zelf. De factor 1,5 komt uit Nvidia's eigen metingen op geselecteerde productiegerichte processen en is niet onafhankelijk geverifieerd. Hetzelfde geldt voor de partnercijfers in het begeleidende bericht, die via Nvidia's kanaal binnenkomen en niet via een neutrale beoordelaar. Niets daarvan maakt ze onwaar, en de betrokkenheid van Cadence en Synopsys bij het optimalisatiewerk betekent dat er echt technisch werk is verzet. Het betekent wel dat de claims een gunstig geval beschrijven, gekozen door de partij met het grootste belang bij de uitkomst.

Er is een tweede leemte die benoemd moet worden. De aankondiging beschrijft interne inzet bij Nvidia en zegt niet of Vera beschikbaar is voor externe klanten, noch tegen welke voorwaarden. Een extern team dat een resultaat van 1,5 leest, kan er vandaag dus niet naar handelen zoals de presentatie suggereert. Het Vera Rubin-platform is in productie, maar productie voor een platform dat als geïntegreerd systeem wordt verkocht is niet hetzelfde als een CPU die u volgend kwartaal in een rek van uw ontwerpfarm kunt zetten.

Wat dit verandert voor een Europees ontwerphuis

Europa ontwerpt nog steeds zeer veel silicium, ook al fabriceert het minder dan het zou willen. Infineon, NXP, STMicroelectronics, Bosch en Arm onderhouden grote ontwerporganisaties, de Europese Chips Act heeft naast fabricage ook ontwerpcapaciteit gefinancierd, en in Nederland houden NXP in Eindhoven en de bredere Brainport-regio een kennisketen overeind die veel verder reikt dan de fabrieken. Elk van die organisaties licentieert tools van Cadence of Synopsys, en voor elk daarvan is de verificatiefarm een investeringspost die op een meerjarige cyclus wordt herzien. Die vernieuwing was twee decennia lang standaard een x86-beslissing. Nu is het een vraag met twee antwoorden, en het bewijs voor het nieuwere antwoord komt van het bedrijf dat het verkoopt.

Waar de tijd werkelijk heen gaat. Voordat u een factor 1,5 tot plan verheft, stel vast waar uw eigen knelpunt zit. In veel ontwerporganisaties is de beperking niet de ruwe doorvoer per kern, maar het aantal licentieplaatsen, de wachtrijplanning en de serialisatie van regressie tegen een gedeelde farm. Een snellere CPU onder een licentiemodel dat gelijktijdige runs begrenst levert een fractie van de kop op. Bepaal welke van die twee het eerst knelt, want als het de licentie is en niet het silicium, komt de architectuurvraag te vroeg en voert u de nodige onderhandeling met de toolleverancier.

Vraag om de meting op uw eigen suite. Twee eisen maken dit beslisbaar. Verlang een proof of concept gemeten op uw regressiesuite en uw ontwerpdatabase, niet op een door de leverancier gekozen proces, en met de licentieconfiguratie die u werkelijk draait. En laat Cadence en Synopsys schriftelijk vastleggen welke ondersteuning en functiegelijkheid zij per architectuur toezeggen gedurende de looptijd van uw overeenkomst, want gereedschap dat vandaag het snelst is op één CPU wordt een afhankelijkheidsvraag zodra uw farm eromheen is gebouwd. De technische claim kan best kloppen. De inkoopblootstelling is het deel dat in geen enkele meting verschijnt.

Lees hierna: Samsungs kwartaal verslaat Nvidia op winst  |  Nvidia staat mogelijk garant voor 250 miljard huur