Nvidia mise sur la conception de puces accélératrices CPU en interne, le secteur EDA atteint un point de basculement avec l’IA
La société Nvidia a déclaré que ses ingénieurs utilisent un logiciel de conception de puces développé en interne pour concevoir la prochaine génération d’unités de traitement graphique.
Elle collabore avec les deux principaux fournisseurs de logiciels d’automatisation de la conception électronique (EDA), Cadence Systems Inc. et Synopsys Inc., qui optimisent actuellement leurs plateformes afin qu’elles puissent fonctionner sur le processeur central Nvidia Vera, accélérant ainsi les charges de travail de conception de puces.
Le fabricant de puces indique que la plateforme de vérification formelle Jasper de Cadence et Synopsys VCS (un outil de simulation logique permettant de vérifier la conception des puces avant leur fabrication) offrent une amélioration des performances de 1,5 fois lorsqu’ils fonctionnent sur le processeur central Vera.
Nvidia a annoncé l’intégration de sa librairie PhysicsNeMo AI physique et d’une série de librairies mathématiques GPU dans le Nvidia Agent Toolkit, visant à renforcer le rôle des agents autonomes de l’intelligence artificielle dans le processus de fabrication des puces. Lors du Congrès d’automatisation de la conception 2026 qui se tient aujourd’hui à Long Beach, Californie, Nvidia a indiqué que les agents d’IA peuvent désormais invoquer des solveurs accélérés comme ils le feraient avec d’autres outils tiers.
Accélérer les charges de travail EDA
Nvidia cherche à accélérer les charges de travail EDA et à augmenter l’automatisation à toutes les étapes du processus de conception afin d’accélérer le développement des puces. Le fabricant de puces explique que les étapes de simulation, vérification et mise en œuvre sont fondamentales dans le flux de conception des semi-conducteurs.
Traditionnellement, ces étapes sont réalisées par des ingénieurs et le processus est particulièrement laborieux. Les ingénieurs passent des années à vérifier la performance des dispositifs, à identifier des problèmes, et à améliorer les conceptions à travers des milliers d’itérations, pour finalement aboutir à la version finale de la nouvelle génération de semi-conducteurs ; ce processus n’est pas rare.
Pendant des années, Nvidia a tenté d’accélérer ces processus ; bien que les GPU et l’intelligence artificielle aient apporté des avancées dans certains domaines, de nombreux aspects de l’EDA restent fortement dépendants de la performance du CPU. Par exemple, la simulation logique, la vérification formelle et une partie de la mise en œuvre numérique nécessitent un cœur unique rapide, un système mémoire efficace et une grande capacité de traitement. Ces caractéristiques sont mieux assurées par l’architecture des CPU, ce qui signifie qu’ils jouent un rôle clé dans la vérification des nouvelles conceptions de puces et l’exploration de solutions alternatives.
En optimisant le CPU Vera pour les charges de travail EDA, Nvidia affirme avoir prouvé qu’il est possible d’accélérer deux étapes intensives du cycle de vie de la conception de puces. Cadence Jasper est une plateforme de vérification qui utilise des techniques de validation intelligente et des algorithmes d’apprentissage automatique pour identifier et corriger les erreurs ; Synopsys VCS sert à simuler et vérifier les conceptions complexes avant la fabrication. Lors des premiers tests de Nvidia, ils indiquent que la performance de ces deux applications a été boostée de 1,5 fois.
Le fabricant de puces affirme qu’il va travailler avec Cadence et Synopsys pour optimiser d’autres flux de travail EDA sur la plateforme Vera. À terme, ils espèrent accélérer la conception de leurs produits futurs (nom de code Rosa CPU), qui embarqueront les nouveaux cœurs Nvidia Rigel.
Automatisation de la conception des puces
Nvidia développe un cycle de rétroaction continu, son CPU Vera de génération actuelle accélérant le développement des futures générations. En ajoutant PhysicsNeMo et la librairie CUDA-X à Nvidia Agent Toolkit, Nvidia renforce la participation des agents à la conception des puces.
La conception de puces de plus en plus sophistiquées exige des ingénieurs qu’ils intègrent la physique, la simulation et l’analyse de performance dans des cycles de conception toujours plus complexes. Avec la mise à jour d’aujourd’hui, PhysicsNeMo et CUDA-X deviennent des outils accessibles pour les agents. PhysicsNeMo donne aux agents les compétences en physique nécessaires pour entraîner et déployer des modèles IA, tandis que la librairie CUDA-X apporte des solveurs accélérés et des fonctionnalités de chimie quantique dans le flux de travail de l’ingénierie des agents.
De plus, Nvidia a annoncé une mise à jour de la librairie CUDA-X, qui pour la première fois permet de prendre en charge des "solveurs itératifs sparses" sur ses GPU. Les nouvelles librairies publiées aujourd’hui incluent : – cuISS : pour solveurs itératifs – cuDSS : solveur sparse direct pour la simulation de circuits et dispositifs – cuEST : pour la simulation chimique quantique visant à prédire le comportement des matériaux à l’échelle atomique
Nvidia indique que ses partenaires ont obtenu des résultats très encourageants : – Keysight Technologies Inc. a vu la vitesse de simulation électromagnétique augmenter jusqu’à 10 fois après adoption de la nouvelle librairie cuDSS ; – Silvaco Group Inc. a accompli la simulation d’un coupleur photonique sur 3,2 milliards de nœuds de grille sur un cluster de 32 GPU en moins de 4 heures.
Le fabricant de puces annonce aussi que AuraStack AI Super Agent de Cadence fonctionne désormais sur la cuDSS de leur superordinateur Millenium M2000. Cadence indique que son flux de vérification de conception a été multiplié par 15 — étant donné que la charge de vérification dans l’industrie de la conception de puces consomme des milliards d’heures de calcul chaque année, ce chiffre est particulièrement encourageant.
Tous ces logiciels sont disponibles gratuitement pour les concepteurs de puces. PhysicsNeMo sous licence Apache 2.0, et les nouvelles librairies CUDA-X sont gratuites ; elles peuvent directement remplacer le code manuel que les ingénieurs doivent généralement écrire eux-mêmes. À noter cependant que PhysicsNeMo et CUDA-X ne fonctionnent que sur les puces Nvidia.
"La technologie d’ingénierie est à un tournant majeur. L’intelligence artificielle peut désormais collaborer avec la physique, la simulation et les outils de conception. Grâce à Nvidia Agent Toolkit, les développeurs peuvent créer des ingénieurs agents capables de raisonner selon les principes physiques, d’exécuter des simulations et de générer des données de haute fidélité, devenant ainsi un nouvel accélérateur d’innovation dans la conception de puces et de systèmes." — Vice-président et directeur général de l’ingénierie informatique Nvidia
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