O ciclo que a Nvidia acaba de fechar

A Nvidia publicou a afirmação a 26 de julho: colocou o seu CPU Vera nos fluxos de automação de desenho eletrónico usados para desenvolver a próxima geração de CPU e GPU próprios. O circuito desenha o seu sucessor. O Vera leva 88 núcleos Olympus de conceção interna, um subsistema de memória LPDDR5X e uma segunda geração de Scalable Coherent Fabric, e é o primeiro núcleo de CPU que a Nvidia desenhou internamente em vez de licenciar um desenho normalizado.

O que ultrapassa a Nvidia é quem mais figura no anúncio. A Cadence e a Synopsys, as duas empresas que em conjunto fornecem as ferramentas de que depende quase toda a equipa de desenho de semicondutores do mundo, trabalharam com a Nvidia em perfilagem de aplicações, otimização de software e afinação ao nível do sistema. A plataforma de verificação formal Jasper da Cadence e a verificação funcional VCS da Synopsys mostraram no Vera até 1,5 vezes mais desempenho em cargas selecionadas. Um anúncio paralelo no mesmo dia alargou o Agent Toolkit da Nvidia com as bibliotecas PhysicsNeMo e CUDA-X, com números de parceiros anexos: a Keysight refere simulação eletromagnética até dez vezes mais rápida com as novas bibliotecas cuDSS, a Silvaco uma simulação fotónica complexa concluída em menos de quatro horas num agrupamento de 32 GPU, e a Cadence cita um aumento de quinze vezes em fluxos de verificação com cuDSS no seu próprio supercomputador.

Isto é uma vantagem que se acumula, não um lançamento de produto. Uma empresa que fabrica o seu próprio silício e depois usa esse silício para encurtar o ciclo de desenho da geração seguinte comprou tempo que os concorrentes não podem alugar. A AMD e a Intel usam as mesmas ferramentas da Cadence e da Synopsys, mas nenhuma delas vende a si própria um CPU para o qual essas ferramentas tenham sido afinadas em conjunto. A revelação interessante aqui não é uma medição. É que a cadeia de ferramentas de desenho do setor passou a ter uma arquitetura preferida, e o seu dono compete no mercado que ela serve.

Sobre o que é medido esse 1,5, e por quem

Levem o número a sério e depois desmontem-no. As cargas nomeadas são simulação lógica, verificação formal, implementação digital e testes de regressão, e essa lista não é acidental. A verificação consome a maior parte do esforço de engenharia num desenho complexo moderno, e as regressões são o que decide se um calendário aguenta. Uma equipa que encurta a verificação não poupa apenas cálculo. Ganha mais tentativas para encontrar o defeito que de outro modo apareceria depois do fecho do desenho, que é onde o custo de um erro se multiplica.

O número é da própria Nvidia. O fator 1,5 provém de ensaios da Nvidia sobre fluxos selecionados de classe produção e não foi verificado de forma independente. O mesmo vale para os números dos parceiros no comunicado paralelo, que chegam pelo canal da Nvidia e não por um avaliador neutro. Nada disto os torna falsos, e o envolvimento da Cadence e da Synopsys no trabalho de otimização significa que houve engenharia real. Significa, porém, que as afirmações descrevem um melhor caso escolhido pela parte com maior interesse no resultado.

Há uma segunda lacuna que merece ser nomeada. O anúncio descreve utilização interna na Nvidia e não diz se o Vera está disponível para clientes externos nem em que condições. Uma equipa externa que leia um resultado de 1,5 não pode, portanto, agir hoje como a apresentação convida a fazer. A plataforma Vera Rubin está em produção, mas produção de uma plataforma vendida como sistema integrado não é o mesmo que um CPU que possam montar num bastidor da vossa quinta de desenho no trimestre seguinte.

O que muda para uma casa de desenho europeia

A Europa continua a desenhar muitíssimo silício, ainda que fabrique menos do que gostaria. A Infineon, a NXP, a STMicroelectronics, a Bosch e a Arm mantêm grandes organizações de desenho, o Chips Act europeu financiou capacidade de conceção além da fabricação, e em Portugal os centros de engenharia de semicondutores e o polo tecnológico ligado à Universidade do Minho alimentam competências que vão muito além das fábricas. Cada uma dessas organizações licencia ferramentas da Cadence ou da Synopsys, e para cada uma a quinta de verificação é uma rubrica de investimento revista em ciclos plurianuais. Essa renovação foi durante duas décadas uma decisão x86 por omissão. Agora é uma pergunta com duas respostas, e a prova da mais recente vem da empresa que a vende.

Para onde vai realmente o tempo. Antes de transformarem um 1,5 num plano, determinem onde está o vosso próprio estrangulamento. Em muitas organizações de desenho a restrição não é o débito bruto por núcleo, mas o número de licenças, a gestão de filas e a serialização da regressão contra uma quinta partilhada. Um CPU mais rápido sob um modelo de licenciamento que limita execuções simultâneas entrega uma fração do título. Descubram qual aperta primeiro, porque se for a licença e não o silício, a questão da arquitetura chega cedo demais e a negociação de que precisam é com o fornecedor das ferramentas.

Peçam a medição sobre o vosso próprio conjunto. Dois requisitos tornam isto decidível. Exijam uma prova de conceito medida sobre o vosso conjunto de regressão e a vossa base de dados de desenho, e não sobre um fluxo escolhido pelo fornecedor, com a configuração de licenças que realmente utilizam. E consigam que a Cadence e a Synopsys declarem por escrito que apoio e que paridade de funcionalidades garantem por arquitetura ao longo da vigência do acordo, porque uma ferramenta que hoje é a mais rápida num CPU passa a ser uma questão de dependência no momento em que a vossa quinta é construída à volta dela. A afirmação técnica pode muito bem manter-se. A exposição do lado das compras é a parte que não aparece em medição nenhuma.

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