Astera Labs utiliza AWS para acelerar el desarrollo de chips

QuadX

Cumplimiento de plazos de tape-out

En el desarrollo de semiconductores, el proceso de diseño de chips integrados culmina en la fase de tape-out, momento en el cual los diseños de chips se liberan para la fabricación de obleas. Para las empresas de semiconductores, como Astera Labs, alcanzar la fase de tape-out requiere una gran cantidad de capacidad de computación para llevar a cabo simulaciones complejas con rapidez, y para colocar y dirigir millones de transistores que representan al chip físicamente. Astera, fundada en 2017 en Silicon Valley en California, es una empresa de semiconductores sin fábricas que desarrolla soluciones de conectividad personalizadas para sistemas centrados en datos. “Debemos ser capaces de escalar nuestras cargas de trabajo durante el desarrollo para ejecutar varias simulaciones en paralelo, para poder verificar que el chip va a funcionar según lo previsto y ofrecer la alta calidad que nuestros clientes esperan”, menciona Sanjay Gajendra, directora de Negocios de Astera Labs.

Si Astera no puede ejecutar la cantidad suficiente de simulaciones durante el diseño del chip y el proceso de verificación, la empresa se arriesga a pasar por alto posibles fallas en el diseño. “Contamos con una oportunidad, si cometemos un error, el proceso para encontrar el error y resolver el problema toma de seis a nueve meses”, dice Gajendra. “Este proceso es muy costoso y requiere mucho tiempo, y esto es algo que no podemos permitirnos como empresa emergente”.

“Completamos el diseño del chip en menos de un año en AWS, en comparación con los años que nos habría tomado si hubiéramos utilizado un entorno de HPC en las instalaciones”.

Sanjay Gajendra, directora de Negocios, Astera Labs

  • Acerca de Astera Labs

  • Astera Labs, Inc., una empresa de semiconductores sin fábricas con sede central en Silicon Valley en California, desarrolla soluciones de conectividad personalizadas para sistemas centrados en datos. La cartera de productos de la empresa incluye circuitos integrados de semiconductores, placas y servicios sensibles al sistema que permiten una conectividad sólida a PCIe

  • Acerca de Intel

  • Intel es líder mundial en diseño y fabricación de procesadores de alto rendimiento para servidores, PC, dispositivos de IoT y dispositivos móviles. Los ingenieros de AWS e Intel han trabajado juntos durante más de 10 años, periodo en el cual crearon hardware personalizado para garantizar que los servicios de AWS se ejecutaran en una plataforma optimizada para las cargas de trabajo de los clientes al mejor valor Los procesadores Intel Xeon Scalable potencian a las instancias de Amazon EC2 para ayudar a las empresas a impulsar el rendimiento para sus cargas de trabajo de computación intensiva.

  • Beneficios
    • Ejecuta más de 1000 simulaciones de diseños de chips de forma inmediata en AWS.
    • Completa el diseño del chip en meses en lugar de años.
    • Cumple con los plazos de tape-out.
    • Evita emplear varios meses y millones de dólares en resolver los errores en el diseño del chip.
  • Servicios de AWS utilizados

Ejecución de cargas de trabajo de HPC en AWS

Para abordar posibles desafíos en el cumplimiento del plazo de tape-out, Astera ha ejecutado cargas de trabajo de HPC en la nube de Amazon Web Services (AWS) desde la fundación de la empresa. “Pensábamos que la nube pública nos brindaría mayor escalabilidad y sería menos costosa que comprar y mantener una granja de servidores”, dice Gajendra. “Seleccionamos a AWS porque lo considerábamos el líder en la industria de la nube y confiábamos en que los servicios de AWS nos ayudarían a minimizar el riesgo”.

Astera trabajó con Six Nines, un socio consultor Premier de la Red de socios de AWS (APN) para crear un entorno de HPC para respaldar el diseño de chips y las simulaciones de verificación. La plataforma ejecuta miles de instancias de Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) R5, C5 y z1d potenciadas por procesadores Intel Xeon Scalable. La empresa utiliza las instancias R5 y C5 para ejecutar trabajos de diseño físico y simulación, e instancias z1d para simulaciones de larga duración que requieren las máquinas virtuales más rápidas posible. Astera utiliza buckets de Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) para almacenar más de 100 TB de datos.

Six Nines y Servicios profesionales de AWS ayudaron a Astera a implementar la plataforma de HPC en AWS en solo dos semanas, en lugar de los tres meses que le hubiera tomado a Astera establecer la plataforma en un centro de datos, con Servicios profesionales de AWS diseñando y configurando el entorno.

Ejecución de cientos de simulaciones de diseño de chips en paralelo

Astera ahora puede ejecutar cientos de simulaciones de diseño de chips en paralelo y acelerar el tiempo de verificación de diseño mediante el uso de AWS. “Podemos implementar un diseño de chips muy complejo en AWS”, dice Gajendra. “AWS mejoró nuestro entorno de verificación y diseño de chips, por lo que contamos con los recursos de computación que se necesitan para ejecutar más de 1000 simulaciones de forma inmediata. Esto sería muy difícil de llevar a cabo en un centro de datos en las instalaciones, dado el requisito de capital”. Con sus nuevas capacidades, Astera pudo completar el proceso de tape-out de un nuevo chip que implementa la especificación PCIe 5.0 que alcanza 2 Tbits por segundo de ancho de banda en una interfaz x16. El chip cumple con los requisitos de la industria para ancho de banda alto e interconexiones de baja latencia.

Al confiar en AWS, Astera puede identificar y reparar errores con rapidez en un entorno virtual antes de que un diseño de chip se envíe para el proceso de tape-out. Como resultado, la empresa terminó el diseño del chip y el proceso de verificación para su nuevo chip a pesar de un calendario ajustado. “Completamos el diseño del chip en menos de un año en AWS, comparado con los años que nos hubiera tomado con el uso de un entorno de HPC en las instalaciones”, menciona Gajendra. “Con el uso de AWS para permitir la escalabilidad en la nube y proporcionar los tipos de instancia más recientes para eliminar los cuellos de botellas para nuestros diseñadores, hemos reducido el tiempo de ciclo para las ejecuciones de verificación de diseño y la implementación física por un factor de dos o más”. Además, Astera puede producir más diseños de chips y productos de mayor calidad que sus competidores, gracias a la escalabilidad de computación que AWS le permite.

Evitación de millones de dólares en costos

A través de su proceso de desarrollo de chips más eficiente, Astera evita pasar varios meses corrigiendo errores e invertir millones de dólares en la revisión de un nuevo diseño de chips luego de un proceso de tape-out. “No queremos que el chip falle en la producción ni en el sistema de nuestro cliente y tener que pasar meses resolviendo el problema”, menciona Gajendra. “Podemos evitar que esto ocurra si garantizamos un proceso de tape-out de alta calidad mediante el uso de AWS”.

La empresa también se beneficia con el uso de varias zonas de disponibilidad de AWS para mantener disponibilidad alta para su entorno de HPC durante el diseño y el desarrollo. Gajendra comenta, “En general, con el uso de AWS, podemos cumplir plazos industriales estrictos, cumplir con las expectativas de rendimiento del dispositivo y seguir enfocándonos en crear los mejores chips que podamos crear”.

Obtenga más información

Para obtener más información, visite aws.amazon.com/hpc.