الصفحة الرئيسية
Case Studies
شركة Cadence Designs
تُعد شركة Cadence شركة رائدة عالميًا في مجال البرمجيات الحاسوبية؛ حيث تساعد الشركات على تصميم الشرائح الدقيقة التي تُشغّل أهم التقنيات الحديثة في الوقت الحالي: أنواع جديدة من الذكاء الاصطناعي، وأنظمة المركبات ذاتية القيادة، والتقنيات المتطورة لمساعدة الأشخاص ذوي الاحتياجات الخاصة، وذلك على سبيل المثال لا الحصر.
عندما طورت شركة IBM أول عُقد شرائح دقيقة في العالم بمقياس نانومترين (nm)، كان ذلك أحدث إنجاز في السعي الدؤوب نحو تجميع المزيد من الدوائر الكهربائية في قطع سيليكون متناهية الصغر. تُبشّر العقدة مقاس 2 نانومتر بإحداث ثورة في مدى كفاءة الطاقة وحدوث تقدم هائل في مجال التكنولوجيا.
ولكن في مثل هذا النطاق الصغير، يتطلب تصميم الدوائر الكهربائية المختلفة في الشرائح - التي تنفذها أتمتة التصميم الإلكتروني (EDA) – إمكانات معالجة متطورة للغاية ودرجات غير مسبوقة من الدقة والحوسبة.
عمقت شركة IBM مؤخرًا شراكتها مع شركة Cadence للاستفادة من نواة أتمتة التصميم الإلكتروني لدى Cadence وأنظمتها، بما في ذلك البرمجيات الرقمية والتناظرية وبرمجيات التحقق وحلول تعبئة الدوائر المتكاملة ثلاثية الأبعاد وتحليل الأنظمة. ونتيجةً لذلك، يمكننا تحسين الحلول المبتكرة المقدمة للعملاء في مجالات الشرائح والتعبئة وتقنيات المنطق والتصميم والتمكين على السحابة.
قال فاندانا موخيرجي، المدير الأول للأبحاث، قسم السحابة هجينة وأشباه الموصلات في شركة IBM: "تتعاون كل من Cadence وIBM في تصميم الشرائح منذ عدة سنوات، وتعكس شراكتنا الوثيقة في تطوير السيليكون والعمل الأخير مع شركة Cadence على IBM Cloud مدى عمق الشراكة.
تنشر شركة IBM تقنية التنفيذ الرقمي المدعومة بالذكاء الاصطناعي من Cadence من أجل تصميم السيليكون المتميز المخصص للتخزين والتشفير. تُعد أدوات تصميم حزم الدوائر المتكاملة ثلاثية الأبعاد من Cadence عنصرًا أساسيًا في تصميم الأنظمة وتتيح تحليل كل من المشكلات الكهربائية والحرارية. وبالاستفادة من حلول Cadence الشاملة، يُطور فريق IBM منهجيات لتحليل وظائف وأداء النظام بشكل عام والتحقق من سلامتهم من أجل عمليات تصميم الأنظمة الذكية.
تمكين أحمال تشغيل أتمتة التصميم الإلكتروني (EDA) على السحابة
تُعد شركة Cadence أيضًا واحدة من الشركات الأولى التي تبنت حلول IBM، حيث نشرت ®IBM Cloud لأكثر من 3 سنوات للمساعدة على تطوير البرامج الداخلية وأحمال تشغيل أتمتة التصميم الإلكتروني (EDA).
يقول تاراك راي، مدير تقنية المعلومات في شركة Cadence: "الحوسبة بمثابة الأكسجين بالنسبة إلينا". "لدينا حوالي 10000 مهندس و5 مراكز بيانات داخلية رئيسية تُنفذ فيها ملايين الوظائف شهريًا".
يأتي الضغط من أجل الحاجة إلى المزيد من القدرة الحاسوبية من كل مكان في آن واحد. يتزايد الطلب على الشرائح في السوق كل عام. تتطلب زيادة دمج الذكاء الاصطناعي في الإصدارات النهائية وزيادة الطلب على التخصيص تطورًا جديدًا في تصميم الدوائر الكهربائية. وغالبًا ما يدخل تصميم كل شريحة في منافسة شرسة من أجل الدخول إلى السوق. تدمج شركة Cadence الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي (ML) في عمليات أتمتة التصميم الإلكتروني (EDA) لديها من أجل مساعدة المهندسين على العمل بشكل أسرع، ولكن هذه العمليات الروتينية تحتاج إلى المزيد من الإمكانات في وحدة المعالجة المركزية أيضًا.
فكيف تلبي شركة Cadence هذا الطلب؟
لا يُعد توسيع نطاق مراكز بيانات الشركة حلاً مثاليًا. فبالإضافة إلى حدود المساحة، يلاحظ راي أن هناك تحديات أخرى يجب أخذها بالحسبان. "علينا شراء الخوادم، لكن تثبيتها يحتاج إلى مهلة زمنية. شهر على أقل تقدير لتثبيت الخوادم. وبالنسبة إلى معدات الشبكة، قد تستغرق وقتًا أطول. وفي الوقت نفسه يحتاج مهندسونا إلى الحوسبة فورًا".
الحل الواضح لكل ذلك هو السحابة. ومع ذلك، في أتمتة التصميم الإلكتروني (EDA)، لن يكون الأمر بهذا البساطة. تحتاج سحابة أتمتة التصميم الإلكتروني (EDA) إلى مستوى جديد من السلاسة، ما يسمح لأحمال التشغيل الضخمة - التي تتضمن ملايين العمليات الحاسوبية وأحجام البيانات بالتيرابايت أو البيتابايت - بالانتقال بسلاسة بين السحابة والبيئات المحلية. كما تحتاج إلى أن تكون مرنة للغاية، ما يسمح بوجود اختلاف كبير من مشروع لآخر، لأن الطلب على الشرائح المخصصة يعني أن المشاريع المختلفة تحتاج إلى أنواع مختلفة من الخوادم والمنصات. ويجب أن تكون آمنة. كما يقول بول كانينغهام، نائب الرئيس الأول والمدير العام لإدارة الأنظمة والتحقق من السلامة في شركة Cadence: "تحتوي البيانات التي تعالجها أدواتنا على بعض أسرار المهنة الأكثر قيمة لعملائنا. الأمن أمر لا بُد منه".
كما يجب أن يوفر الحل قدرة حوسبة ممتازة تناسب التكلفة. ويوضح راي أنه منذ أربع سنوات مضت، كان مزودو خدمات أتمتة التصميم الإلكتروني يستخدمون موارد المعالجة الأساسية بشكل منخفض للغاية بسبب التعقيدات المتعلقة بتكوينات الخوادم وتوزيع أحمال التشغيل المتعددة على مستوى العالم. في أحجام وحدة المعالجة المركزية التي تحتاجها أتمتة التصميم الإلكتروني، تُزيد الموارد غير المستخدمة من التكلفة بشكل كبير. تهدف شركة Cadence إلى تعزيز الاستخدام بشكل ملحوظ.
صممت شركة Cadence حلها بشكل إستراتيجي يجمع بين موارد الحوسبة المحلية وموارد حوسبة السحابة المتعددة، بما في ذلك الحوسبة فائقة الأداء (HPC) على السحابة التي توفرها شركة IBM. يقول راي: "تفهم IBM Cloud Cloud جيدًا الشبكات الهجينة وتحديات مجال أتمتة التصميم الإلكتروني." وأضاف قائلاً: "إنها توفر إمكانية الاختيار بين خوادم الأجهزة غير المزودة بأنظمة تشغيل والخوادم الافتراضية، وتتيح إمكانات التخزين ونقل البيانات والمزامنة والشبكات واختيار جدران الحماية وخيارات السحابة الافتراضية الخاصة (VPC) فائقة الإمكانات ... إنها حل متكامل. إنها تمنحنا سعة إضافية من دون تعطل تقريبًا. إذا احتجنا إلى زيادة سعة الحوسبة بشكل هائل، فيمكننا تلبية ذلك".
تساعد موارد الحوسبة التي توفرها شركة IBM على تشغيل ثلاثة مسارات عمل في بيئة حوسبة Cadence: تصميم الشرائح للحلول الخاصة بشركة Cadence، وخدمات التحقق من سلامة الأنظمة من أجل تصميمات العملاء الخارجيين، وتطوير أدوات أتمتة التصميم الإلكتروني (EDA) لشركة Cadence.
تعاون كلٌّ من Cadence وIBM لتطوير حل يضم العناصر الأساسية التالية:
- ®IBM Cloud® Bare Metal Servers وIBM Cloud Virtual Servers for VPC، التي تستخدمها Cadence لتوسيع النطاق. لا تتسم المجموعة بأكملها بالمرونة والأداء الفائق فحسب، بل إنها مصممة لتلبية المتطلبات الأمنية الصارمة، مثل الموافقات الأمنية على تصنيع السيليكون لأحمال التشغيل.
- مجموعات IBM Spectrum® LSF® Suites لإدارة أحمال التشغيل وجدولة الوظائف بسلاسة عبر موارد الحوسبة المحلية وموارد حوسبة IBM Cloud في Cadence. ويقول كانينغهام: "هذا يُسهل حقًا عملية الانتقال، وبسعة هائلة تصل إلى التيرابايت".
- IBM Storage Scale لتخزين الملفات والأشياء المعرفة برمجيًا والمفعمة بالأمان، والمُصمم بحيث يعمل وفقًا لبيئة السحابة والقادر على التعامل مع متطلبات الإدخال/الإخراج المكثفة لأتمتة التصميم الإلكتروني، ودعم نقل البيانات بسلاسة وشفافية بين البيئات المحلية والسحابة، والمزامنة عند الحاجة. يقول راي: "تستنزف وظائف أتمتة التصميم الإلكتروني أنظمة التخزين بشكل كبير - فهي تكتب كثيرًا وتقرأ كثيرًا." وأضاف قائلاً: "لقد نجحت عمليات الإدخال والإخراج (IO Ops) التي أجرتها شركة IBM منذ اليوم الأول".
- ®IBM Aspera لنقل الملفات الكبيرة وأحمال التشغيل بسرعة فائقة بين البيئات المحلية والسحابة.
- ®Red Hat® OpenShift للمساعدة على نقل أحمال التشغيل – وخاصة أحمال تشغيل Unix لأتمتة التصميم الإلكتروني - بين البيئات المحلية والسحابة.
لتلبية المتطلبات الأمنية لشركة Cadence، تعاونت شركتا Cadence وIBM لدمج عناصر الحل في IBM Cloud Activity Tracker وIBM Security and Compliance Center من أجل الكشف والتدقيق وإعداد التقارير المتعلقة بأحداث الأمن والامتثال.
ويضيف راي قائلاً: "شركة IBM لديها فريق تقني ممتاز. إنهم يعرفون ما يفعلون، ويهتمون بشدة بنجاح العميل. لقد فهموا رؤيتنا، وعملوا معنا عن كثب لتصميم هذا الحل الذي من شأنه تحقيق أهدافنا الإستراتيجية."
يوضح كننغهام مدى تأثير الحل في الوقت اللازم للدخول إلى السوق. "حين تدير برنامجًا لتقديم منتج جديد من السيليكون للجمهور، تكون في وقت حرج تحتاج فيه إلى تقديم جودة معينة في النتائج، أو تحقيق أهداف التحقق من السلامة أو التأكد من أنك أجريت اختبارات كافية. الوقت عامل أساسي، وأنت تريد الانتقال إلى السحابة في أسرع وقت ممكن. قبل عدة سنوات، كان هذا الأمر مستحيلاً. وكان عليك التعامل مع العقبات المتعلقة إما بالأمن أو الانتقال أو غيرهم من الأشياء. في الوقت الحالي، أصبح بإمكاننا فعل ذلك بفضل Cadence OnCloud".
صُممت الحوسبة فائقة الأداء (HPC) في IBM Cloud بحيث تُقدم أداءً يتيح تخزينًا متزايدًا وقدرة حوسبة أكبر ومستويات أعلى من الأمان، وبفضل هذه الإمكانات، نساعد شركة Cadence على تعزيز كفاءة الحوسبة فائقة الأداء بشكل عام وتحسينها لتتمكن من أداء أحمال تشغيل البرامج الحاسوبية.
وقال كريستوفر روسيرت، المسؤول عن الحوسبة فائقة الأداء حول العالم في IBM: "لقد تشارك كل من IBM Cloud وCadence في إنشاء أتمتة التصميم الإلكتروني كتجربة للخدمة من أجل تلبية متطلبات عملائنا للحصول على تجربة سلسة وسعة مرنة." وأضاف قائلاً: "بفضل هذه الشراكة، نقدم للعملاء مسارًا مرنًا نحو السحابة من أجل تحديث تطبيقات أتمتة التصميم الإلكتروني".
لا يقتصر الأمر على سهولة الحصول على المزيد من قدرة الحوسبة أكثر من أي وقت مضى، ولكنه بتكلفة أقل أيضًا. باستخدام منصة الحوسبة فائقة الأداء على IBM Cloud، تجاوزت شركة Cadence هدف الاستخدام العالي. وحاليًا، ستعرض شركة Cadence هذه التطورات في السوق، باستخدام حل الحوسبة فائقة الأداء على IBM Cloud الذي من شأنه دعم منصة برمجيات أتمتة التصميم الإلكتروني كخدمة الموجهة إلى العملاء، Cadence OnCloud.
تعرف على ماهيش توراجا، نائب رئيس قسم تطوير أعمال السحابة بشركة Cadence. بفضل خبرته، يعرف توراجا سوق السحابة معرفة جيدة.
يقول توراجا: "نحن على وشك تبني السحابة على نطاق واسع"، مضيفًا أن شركة Cadence شهدت حرص بعض الشركات الكبرى على نقل أحمال تشغيل أتمتة التصميم الإلكتروني لديها كاملةً إلى السحابة خلال السنوات القليلة الماضية. لقد شهدت شركة Cadence بالفعل حالات تبني كثيرة لمنصة Cadence OnCloud من قبل العملاء الصغار ومتوسطي الحجم الذين نفذوا المئات من عمليات التصميم الناجحة - وهي عملية تتطلب حوسبة مكثفة لإنتاج القناع الضوئي النهائي لدائرة كهربائية متكاملة – على السحابة. ويوضح أن التحول الآن سيكون مدفوعًا إلى حد كبير بظهور تقنيات الذكاء الاصطناعي التوليدي (gen AI) والنماذج اللغوية الكبيرة (LLM): "في الوقت الحالي، مع ظهور الذكاء الاصطناعي التوليدي والنماذج اللغوية الكبيرة، نشهد تحسينات في الإنتاجية من الجيل التالي في جميع المجالات. الاحتمالات لا حصر لها. أظن أننا سنصبح جميعًا منتجين بشكل مذهل. وهذا سيؤدي أيضًا إلى الحاجة إلى توفير مرونة لا نهائية على السحابة".
ولكن ماذا عن التكلفة؟ على الرغم من أن تكلفة المرونة اللانهائية قد تفوق ما تدفعه الشركة مقابل الموارد المحلية، إلا إن توراجا يقول: "الأمر يشبه مقارنة السماء بالأرض." "عليك النظر إلى الأمر من منظور تحول الأعمال". ويشير إلى أحد عملاء شركة Cadence نجح في تقليل الوقت اللازم لدخول شرائحه إلى السوق بنحو شهرين عن طريق تحويل أحمال تشغيل أتمتة التصميم الإلكتروني (EDA) إلى السحابة. "هذه هي قيمة الأعمال التي عليك التفكير بها. إذا كان بإمكانك تسريع إنتاجية المهندسين لديك بنسبة معينة، فما تأثير ذلك في أرباحك النهائية؟ بالنسبة إلى مشروع طبيعي لصنع شرائح مقاس 5 نانومتر، تكون معظم التكلفة مقابل الجهد الهندسي. حتى لو تمكنت من زيادة إنتاجية المهندسين لديك بنسبة 10%، فستحظى بميزة كبيرة".
شركة Cadence Design Systems, Inc. هي شركة كبرى رائدة في تصميم الأنظمة الإلكترونية، بخبرة تصل إلى أكثر من 30 عامًا في مجال البرمجيات الحاسوبية. تُطبق الشركة إستراتيجيتها الأساسية لتصميم النظام الذكي من أجل تقديم برمجيات وأجهزة وملكية فكرية تُحول مفاهيم التصميمات إلى واقع ملموس. عملاء شركة Cadence هم شركات إبداعية تقدم منتجات إلكترونية – بدءًا من الشرائح ومرورًا باللوحات ووصولاً إلى الأنظمة الكاملة - لتطبيقات السوق الأكثر ديناميكية، بما في ذلك مجال الحوسبة فائقة النطاق، واتصالات الجيل الخامس، والسيارات، والأجهزة المحمولة، والطيران، والمجال الاستهلاكي، والصناعي، والصحي. على مدار تسع سنوات متوالية، صنفت مجلة Fortune شركة Cadence ضمن أفضل 100 شركة للعمل بها.
قانوني
حقوق النشر © محفوظة لصالح شركة IBM Corporation لعام 2024. IBM وشعار IBM وAspera وIBM Cloud وIBM Spectrum وLSF هي علامات تجارية أو علامات تجارية مسجلة تابعة لشركة IBM Corp.، في الولايات المتحدة و/أو دول أخرى. هذه الوثيقة سارية اعتبارًا من تاريخ النشر الأولي وقد تخضع للتغيير من قِبل IBM في أي وقت. لا تتوفر بعض العروض في بعض الدول التي تعمل فيها IBM.
Red Hat وOpenShift هما علامتان تجاريتان مسجلتان لشركة Red Hat, Inc. أو الشركات التابعة لها في الولايات المتحدة وبلدان أخرى.
يتم تقديم أمثلة العملاء كتوضيحات لكيفية استخدام هؤلاء العملاء لمنتجات IBM والنتائج التي ربما حققوها. قد يختلف الأداء الفعلي أو التكلفة أو التوفير أو النتائج الأخرى في بيئات التشغيل الأخرى.