O setor de semicondutores testemunhou uma série de desenvolvimentos fundamentais focados em superar os limites tradicionais de design, com uma revisão técnica recente revelando mudanças profundas em como os chips são projetados, fabricados e testados, com um papel cada vez mais proeminente da inteligência artificial e dos sistemas heterogêneos.
A transição para o design heterogêneo e Chiplets
Com a indústria caminhando em direção ao design baseado em pequenos chips (Chiplets), especialistas da Siemens enfatizaram que a "otimização conjunta da tecnologia de sistemas" (STCO) e a análise multifísica tornaram-se uma necessidade urgente. Essa tendência visa resolver gargalos relacionados ao calor, consumo de energia e desafios de integração impostos por designs heterogêneos.
Em um contexto relacionado, especialistas da Amkor explicaram que os processadores de alto desempenho não são mais apenas chips individuais, mas tornaram-se sistemas integrados por si só, exigindo estratégias de embalagem e design mais complexas.
Inteligência artificial física e os desafios do design automatizado
O conceito de "inteligência artificial física" (Physical AI) surge como um dos eixos mais importantes; especialistas da Synopsys acreditam que esse tipo de sistema requer uma nova engenharia que integre silício, sensores, software, mecânica e energia, utilizando uma abordagem abrangente que respeite as leis físicas.
No entanto, a crescente dependência da inteligência artificial na geração de designs (como a geração de RTL ou sugestão de modificações) impõe novos desafios na fase de verificação. A Cadence apontou que a questão fundamental não é mais sobre a capacidade da inteligência artificial de projetar, mas sim sobre a extensão em que os designs gerados por máquina podem atender a requisitos e padrões rigorosos, colocando um ônus maior sobre os processos de verificação.
Inovações de fabricação e interconexão
No front da fabricação, a Lam Research apresentou tecnologias como o sequenciamento de processos CFET autoalinhados para melhorar o desempenho de memória (SRAM) e lógica em nós de fabricação menores. Especialistas da Intel Foundry também discutiram o papel dos reguladores de tensão integrados na redução da densidade de corrente e na melhoria da eficiência energética.
No campo da interconexão, a Keysight enfatizou que o "paralelismo de tensores" (Tensor parallelism) representa a primeira e mais essencial dimensão que qualquer infraestrutura de expansão (Scale-up fabric) deve dominar, seja baseada em NVLink ou Ethernet, para garantir a eficiência da transferência de dados em sistemas de inteligência artificial.
O que está mudando na prática?
Essa transição significa que a engenharia de chips não se limita mais apenas à otimização do tamanho dos transistores, mas mudou para o nível de otimização do sistema como um todo. Para engenheiros e fabricantes, isso exige:
- A transição do design monolítico para o design distribuído: A dependência de Chiplets requer ferramentas de simulação capazes de prever interações térmicas e elétricas entre diferentes partes.
- A redefinição da verificação: Com a inteligência artificial entrando no processo de design, as ferramentas de validação se tornarão a primeira linha de defesa para garantir a qualidade dos designs automatizados.
- A integração da física com o software: Não é mais possível separar o design de hardware do comportamento de software e mecânica, especialmente em aplicações de inteligência artificial física.