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はてなキーワード: EDAとは
[11:07]
今日は5:45くらいに起床
帰って朝ごはんを作って食べた｡
NISHIKAに相変わらず投稿できない｡
それで､少し眠いので寝てたらこの時間になった｡2時間半寝てたことになるか｡
kaggle CAFA 5って､かなり計算リソース必要なのかなあ｡
あと､オンラインで実行したnotebookでの提出しかできないのか?
今日､したいこと
[21:44]
Nishika投稿できるようになった｡
ということで､何をやるかを考えていた｡
EDAをしたいと思って､pandasGUIを導入していた｡
https://anond.hatelabo.jp/20230602020358
こちらの記事が盛り上がっているが、技術情報というより、半導体企業の今の流れをまとめたもので、
半導体株はどうなのかが皆は知りたいのだろうと見える。
はてな界隈だと、ソフトウェアエンジニアが多いわけだが、半導体を設計するためのソフトウェア（EDA）の話にはおそらくならない。
あっても組み込み側だろう。
日本が先端ロジックで遅れているのは確かだが、今の2nm目指すと言っているのに対して、
何が難しいのか、何が課題なのか明確な説明出来る人はおらず、インテルやサムスンが苦戦してるから、というのをエンジニアでも言っているのを見る。
どの野球チームが勝つか、負けるかにかけるゲームとして扱われているのが気になって仕方ない。
ここ1年で初めてはてなブックマーク日毎の総合人気エントリ入りしたドメインからのホットエントリ、ブクマ数順トップ30
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圧倒的に足りてない物
cadence、synopsysという米国企業がほぼ独占している。
なんで重要かというと、色々理由はあるが、1例を上げると製造した時に問題が起こらないかをデザインルールをチェックする。
TSMCが新しい○nmプロセスを出すときは、必ずCacence、Synopsysが対応したとプレスリリースを出している。
デザインルールをチェックしない場合、配線間が短く設計し過ぎていてショートして最悪チップが動かないといった自体になる。
ちなみに中国もEDA企業は立ち上げ出来てない（一応中国国内EDAベンダーはあるが）
日本で独自に2nmプロセスを立ち上げるとして、当たり前だがCadenceかSynopsysに対応してもらう、ということになるはずだ。
日本のソフトウェアを立ち上げるのは流石に難しいのではないだろうか。
Cadence、Synopsysともライセンス量が馬鹿みたいに高い。
1チップ作るのに○億と量産前に飛んでいく。
CPUサーバー上でシミュレーターを動かす方法もあるが、先端ロジックだとトランジスタ数が多くなりすぎて、エミュレータを使わないとまともに検証が出来ない。
エミュレータはFPGAみたいなもので、実チップまでは早くならないがシミュレーターより断然早い。
Cadence、Synopsysともエミュレータも出しているが、こちらも高い。ポンポン買えるものでもない。
チップの次はボード設計する為のソフトや、熱シミュレーター、EMCなど必要になる。
ボードはなんとかしようと思えば出来るはず・・・。先端の高密度はCadence、Altium使いたいが。
ちなみにAltiumに関する書籍は日本にはないが、中国では何冊も出ている。
先端ロジックで設計する会社、製造する工場を作ったとして、作った物が売れないと意味がない。
何を作るのか、だ。
しかも今時の先端ロジックは金がかかりすぎて、グローバルで億単位で売らないと半導体にかかる費用がペイしない。
車に沢山半導体が使われるんだということで報道されるが、台数が少ないので、後回しにされて、半導体不足が解消しないってのは昨今の状況だった。
高温まで対応するなど要求スペックが厳しいわりに、数が売れないので半導体企業としては美味しくない。
PS5の台数でも厳しいはずだ。(PS5は売れば売るほど赤字だし）
スマホほど単価が高くて、体積が小さいの輸送費がかからない、そんなものがないといけない。
AI向けはまだまだどれだけ演算能力があっても足りないので、そっち向けはありかもしれない。
ただチップを作っただけでは動かず、ドライバー、ミドルウェアが必要になる。
インテルがやったようにCUDAからコンバートするソフトを用意するなども必要だろう。
相当性能高いチップを作ったとしても、国内市場だけでペイしないだろう。
ソフトウェアエンジニアの方々も、チップが相当性能高くても携わりたくないのではないか。
NVIDIAのGPUを8個とか、数増やしてどっこいどっこいの性能のチップなら、わざわざ国産チップ用にソフトを作る必要がない。
前にHuaweiがエンティティリストになった時、SoC作ってたHiSilicon（ここも対象）にSynopsysが取引中止するって言ったけど、
https://news.mynavi.jp/techplus/article/20220415-2323276/
今回装置は話題になっていますが、設計ソフト（EDA）も広がっていくのでしょうか。
中国のEDAメーカーも設立してからそれなりの年月が経っていますが、Cadence/Synopsysがなければ、先端設計はままならないでしょう。
（TSMCを使う場合はサインオフでCadence/Synopsysが求められるので必ず使うことになりますが、中国国内の別Fabを今後使うなら制限ないのですかね？）
③米国内に工場設立しているが米国内の半導体技術者不足から、米国に戻ると仕事がある
とはいうものの、米国技術を保有していた技術者が抜けたとしても、中国国籍しかない技術者は引き続きいるわけですよね。
装置メーカーは特需に湧いていますが、中国以外の国でそんな数が売れるわけでもないので、中国だけ損するだけにはならないはずです。
半導体の設計に必要なものとしては、人によって分け方に意見があるだろうが、ここでは下のように分ける。
1チップ作るのにソフトライセンス料金で数億かかる時代になっており、それだけ売上が見込める市場がないといけない。
またEDAソフトの使い方はGoogleで検索すれば出てくるものではないため、人材育成に時間がかかる。
先端ロジックを使うゲート規模になると最新のインテルサーバーを買ってきても時間がかかる。
クラウドもEDAベンダー的には今では対応しているが、クラウド代金も馬鹿にならない金額になる。
ただEDAソフトを使いこなせば性能が良いチップが出来るかとそういうわけではなく、製造してどこまでだったら動くのかギリギリを攻めないと競争に勝てず、
プロセス知識が必要になる。ファブレス企業を立ち上げただけで勝てないのは、そのあたりにあろう。
(米国のファブレスは人材の流動性やら、お金と規約で殴っているので解決できているはず）
差別化の為の設計をしようとするとツールが対応してないと出来ない。
国内で設計ソフトを持てなかった時点で駄目だったのかもしれない。
工場と装置を持ったとしても、そこで製造するチップがなければ意味がない。
かつ工場に継続的に投資をし先端を維持するには、製造するチップが扱う分野が成長市場でなければならない。
Googleはサーバー分野だと、速ければ速いほどよく大量に持てばよく、自社で使えない分は社外に開放して稼げるので、
車はあるが、要求スペックが高いわりに数が売れなかったり、単価交渉で車メーカーに負けていたりと、ババを引きたい企業しかやりたくない。
兎にも角にも、わざわざ半導体を作る必要があって、かつ数年で次世代半導体が必要になるような、
そんな針の穴を通すような成長分野を見つけないことには、日本の半導体復活は起こらない。
CPUやGPUやAI向けのような汎用計算用に乗り出すのが手っ取り早いのだが、
CPUやGPUの種類以上に日本で作っていた半導体は種類が多い。
日経などで少量多品種絶賛されていて、客の要望に合わせて機能を組み合わせた物を作った。
ある一部の顧客しか使わないような種類のチップをわざわざ切り替えるほど工場に余裕がない。
そしてそういう顧客が高い価格で買ってくれるかというとそうではない。
機能が多すぎるので、ウチの製品にしか使わない機能だけのチップにして安くしろ、という要望に答えたものだからだ。
Appleですら先端ロジックを使うとなると、M1を複数カテゴリーに投入といったように、
設計に金がかかりすぎて出来ない。
グローバルで馬鹿みたいに個数が売れるApple製品ですら、そんな状況だ。
半導体業界は実務で何をしているのかわからない、というのが殆どではないだろうか。
人手が必要だが、教育するための教科書も、これを読んでおけばひとまず業務が回せるようになるといったネットの記事もない。
このあたりの整備も必要ではないだろうか。
Apple、Google、Amazon、Teslaにしても、差別化要因が半導体になっている。
高額な先端半導体を作ってもペイ出来るだけの金になる事業を持っているからこそファブレスでできている。
ファブレスだからプロセスの知識が必要ないかというと、そんなことはなく、アメリカ国内に先端プロセスがわかる人材が居るからこそファブレスが成り立っている。
プロセス周辺まで知識がある半導体設計ソフト（EDA）ベンダーがいるからこそ成り立っている。
先端半導体を使おうとすると、グローバルで何億という端末を売る必要があり、それだけの市場を持ってない。
半導体復興を、というが一度衰退してしまうと市場が成長していても乗れない。
復興しようにもブラックボックスになっていて間違った報道をしているし、それに省庁寄りの人が集まっていて、
多くの日本人が期待しているようなCPU/GPUを作るとアメリカに怒られる。
EDAソフトのライセンス料も高く、アメリカのインフレについていけなかった。
原因はこれだけじゃなかっただろうし、経営面や金融面など複合要因だろう。
どうすれば良かったのだろうか。
今の日本は、海外要因に左右されすぎて、いかに上手く金の波に乗るかになってしまった。
自分達で動こうとしても人も金も足りず、何も分析できず、一度逆風に晒されれば折れてしまう。
インテルやAMDなどのCPUと、NVIDIAなどのGPUとの間の接続はPCIeが速くなってきたとはいえ、
双方向にデータのやり取りが発生するような場合は帯域の狭さがネックになる。
ゲームのようにGPUに投げっぱなしにして、GPUとGPU側のメモリー、そしてディスプレイへの出力だけで閉じても大丈夫な場合は問題にならないが、
世の中そういうアプリケーションだけではない。
GPUカードが高くなっているのにも関わらず、CPU側のメモリーとGPU側のメモリーで似たようなデータをコピーしないといけないという、
なので、「M1 Ultra」のように、CPUとGPU間の帯域が大きく、ユニファイドメモリでCPUとGPUで共通のメモリーにアクセス出来るというのはメリットがある。
インターポーザを介して帯域は確保出来ているが、遠いメモリーへのアクセスへのレイテンシは防ぎ用がないので、
チューニングしようとするとインターポーザを介するメモリーアクセスが発生するかどうかは、プログラミングで気にする必要はあると想像する。
さすがのAppleも最先端プロセスを使う、予約していたTSMCのキャパを使い切る状態にしないといかず、数を出荷しないといかないのだろう。
良品選別したダイをインターポーザで接続して、出荷するチップ数を増やすというのは選択肢としてよかったのだろう。
トランジスタ数も多くなりすぎて、EDAツールで設計する時に必要になるシミュレーション時間も馬鹿にならないはずで、
タイミング検証が済、動くことが保証できている領域があるというのは、段階を踏んで設計するということでも合理的だ。
ただ機能面では、単純に倍になってしまっているため、ProResの本数が増えて、使い切るような状況があるのか？という不安はある。
「M1 Max」でそれなりにバランスを取っているわけで、「M1 Ultra」では多くなりすぎて使われない部分も出てくるだろう。
価格がそれなりに高いので、使われない部分があるというのは、あまり許してもらえないのではないだろうか。
インターポーザで接続する技術は確率出来たので、そこのIF周りは変更せずに「GPUだけ増やしたチップ」と「M1 Max」を接続する
といったのは考えられるが、数がでないといかず、そういうのを作れるかどうか。
他にデスクトップ向けだが低消費電力を売りにしているのは気になっている。
日本人って窮地に陥ってから逆転する戦略を立てるのが下手だと思っている。
ニュースでは、日本の半導体はどうやって衰退したのかを説明する人や、昔はどうだったとか、そういう話ばかりだ。
投資金額が違うといったわかりやすい数値に飛びついていたりもする。（金は大事だがそれだけでなんとかなるレベルではない）
日米半導体貿易摩擦を原因とするのであれば、なぜ韓国や台湾は米国に見逃されたのか、明確な説明を見たことがない。
中国の半導体は話題になるが、どういう企業があるのか名前すら報道されないし、どういう製品があるのかも報道されない。
中国半導体の追いつきがヤバいと言っているが、詳細について報道されないので、有名所を上げることができる人もいないだろう。
EDA（半導体設計CADソフト群）について、まともに説明しているのを見ない。
CPUやGPUに関してはニュースバリューがあるのか興味関心があり、TSMCは話題になるが、プロセス研究の先端というとimec、CEA-Leti、IBMだ。
日本にはNEDOがあり、そこに期待しているだろうが、産業への移行が失敗してるのは多い。
先のimecなどと何が違っているのか明確に分析するのは必要だろう。(imec側に合わせろと言ってるわけではない）
技術者の給料を上げればなんとかなる、という段階も超えてしまっている。
大学との産学連携というのも、既に大学で研究しておらず、その段階も超えている。
中国との距離が近いことから、日本国内にあるのが米国から見れば安全保障問題となる。
企業側としても、需要のあるところに近い方が輸送コストの削減、先端プロセスの要望を受けることができる。
日本の大学が、装置メーカー、材料メーカーにとって他に代わりにならないような教育や研究を実施しているわけでもない。
大学の研究時に、装置が入手できない、見たことがないので探せないということに波及。
半導体の入手が出来ないことに注目されているが、他のリスクがある。
自動車向けの共通OSを1社独占、OSが動く半導体が独占される。
AndroidのようにOSの発表と同時にハードを作って発表する場合、OSを先行リリースをしてもらう必要があるが、
（OSメーカーは差別化となる技術は社内に数年発表せず先行する)
例えば出荷試験をするための装置やソフトなどの一式を購入しないと規格認定されない、という事態がありえる。
OSが先行して提供される企業と、開発期間が半年ほど違うといったスケジュール的に不利な立場になる可能性もある。
米国独占
エミュレータと呼ばれるソフト的なシミュレーションより早く結果を出すハードウェアもある。
トランジスタ数のスケーリングに対して設計ソフト(EDA)のスケーリングが十分ではない。
設計ソフトが対応していなければハードが作れない、1企業の要望で開発できる規模でもない、
先端プロセスに対応する場合、そこで起こる問題と、その回避方法を開発ソフトに取り込む必要がある。(ファブレスでは無理)
実装がGithubに転がっていない、詳しい論文は出てこない、など、米国が独占している理由の一つ。
製造に関する売上に比べると金額規模は減るが、設計ソフトで対応している範囲内でしか半導体は作れない。
なお設計ソフトの数と機能も膨大になっており、使いこなすためのノウハウ共有も必要となる。
(ネットでピンポイントではなく、ソフトウェアのドキュメントを読み込み、評価といったことが必要となる)
AIチップや自動運転チップに注力するとしても、人材育成にそれなりに時間がかかる。
実際にチップを作って不具合の評価、対策からのデザインルールへのフィードバックも必要となる。
(TSMCから提供されるライブラリを使えば不具合が起きなくなるわけではない。確率は減る)
Appleのように巨大な最終製品を作るメーカーに振り回される。
インテルですらAppleにモデム不採用になったら事業ごと売却を迫られる。
また半導体は長期的に周辺にあるものを1チップに集積していくため、最初は採用されていてもAppleが自前で作るようになるといったことも起こりうる。
物理限界への挑戦といった、リスクの高い部分を請け負うことになる。
開発したとしてもノウハウをもっと安い地域へ展開されるリスクもある。
開発として従来の製品に対してより優れた数値目標を設定することになるが、最終製品のノウハウがないため、次第に過剰品質とコスト高に陥る。
最終製品を作っている企業は、リッチなCPUとソフトウェアでより安い部品で良いかを検討するが、それは部品メーカーからは見えず、ある日採用されないという事態になる。
ハードを捨ててソフトのみに行った場合、差別化要因にならない。
ソフトはすぐに真似られる。(クラブハウスがTwitterやFacebookにすぐ真似られたように)
Googleが真似られないのは膨大なサーバーに裏打ちされている。
衛星といった特殊なハードから取れるデータを活用するといった部分も差別化要因。
CPUやGPU、スマホのような目に付きやすい部分は情報が集まりやすく、それ以外の情報は集まりにくい。
もちろんプレスリリースや論文のみであり、公開しても良い情報である。
1人では難しく、複数の分野の情報を集めて横断的に分析できる組織が必要となる。
既に日本の場合は設計情報を集めていたSTARCはなくなっており、AIチップ設計を進める場合、そういった団体の支援から必要となる。
作ったは良いが売れない、赤字を垂れ流し続けるというのを防ぐために、ニーズの分析も必要となる。
