Siemens unterstützt Verifikation von Arm-KI-CPU-Design

Da sich KI-Infrastrukturen in Richtung zunehmend komplexer agentenbasierter Workloads entwickeln, wird die Halbleiterverifikation neben Rechenarchitektur und Energieeffizienz zunehmend zum Engpass. In diesem Kontext unterstützte Siemens Arm bei der Verifikation der Arm AGI CPU, eines Prozessors auf Basis der Arm Neoverse^® Compute Subsystem (CSS) V3-Plattform, mithilfe hardwaregestützter Verifikations- und Prototyping-Tools für die Entwicklung von Hyperscale-KI-Infrastrukturen.

Verifikation skaliert mit der Komplexität von KI-Prozessoren
Moderne KI-Computing-Plattformen integrieren zunehmend dichte Subsysteme, darunter Hochgeschwindigkeits-Interconnects, fortschrittliche Speicherarchitekturen und heterogene Accelerator-Konnektivität, wodurch die vollständige Systemverifikation deutlich rechenintensiver wird als konventionelle Chip-Validierungsprozesse.

Für die Arm AGI CPU wurde die hardwaregestützte Verifikationsplattform Veloce™ Strato CS von Siemens für die Verifikation auf Subsystemebene bis hin zur vollständigen Systemvalidierung eingesetzt.

Ziel war es, Leistungs- und Latenzkennzahlen vor dem Tapeout zu validieren und damit Risiken vor der Siliziumfertigung zu reduzieren.

Die Neoverse V-Series CSS-Architektur von Arm integriert mehrere Komplexitätsebenen, darunter PCIe Gen6, NVMe, CXL-Konnektivität und Multi-Matrix-Compute-Subsysteme. Solche Architekturen überschreiten typischerweise die praktikable Verifikationsskalierung rein softwarebasierter EDA-Workflows, insbesondere wenn Timing auf Systemebene und Workload-Verhalten bewertet werden müssen.

Hardwaregestützte Verifikation vor der Verfügbarkeit von Silizium
Der Verifikationsstack von Siemens kombinierte hardwaregestützte Verifikation, Emulation und Prototyping-Workflows.

Während Veloce Strato CS die großskalige Chip- und Subsystemverifikation unterstützte, hob Siemens auch den Einsatz der Veloce proFPGA CS-Prototyping-Plattform für die Softwareentwicklung vor Verfügbarkeit des physischen Chips hervor.

FPGA-basierte Prototypen ermöglichen es Softwareteams, Treiber-Validierung, Software-Bereitstellung und Deployment-Vorbereitung bereits vor der Verfügbarkeit von Silizium zu starten.

Für Cloud-Prozessorprogramme mit engen Entwicklungszeitplänen reduziert die parallele Validierung von Hardware und Software Integrationsrisiken und verkürzt die Zeit bis zur Einsatzbereitschaft.

Dies ist besonders relevant für Hyperscaler, die kundenspezifische Chips entwickeln, da Verzögerungen bei der Validierung umfassendere Infrastruktur-Rollouts beeinflussen können.

Agentenbasierte KI schafft neue Anforderungen an die Verifikation
Die Arm AGI CPU wurde für agentenbasierte KI-Workloads und Cloud-Rechenzentrumsanwendungen entwickelt, bei denen Performance pro Watt und geringe Latenz zentrale architektonische Anforderungen sind.

Agentenbasierte KI-Workloads unterscheiden sich von konventioneller Batch-KI-Verarbeitung, da sie dynamischeres Inferenzverhalten, Aufgabenorchestrierung und Echtzeitinteraktionen zwischen Software-Agenten umfassen, wodurch die Anforderungen an Prozessorreaktionsfähigkeit und Systemkoordination steigen.

Verifikation in diesem Maßstab dient nicht nur der funktionalen Korrektheit, sondern auch der Validierung des Workload-Verhaltens unter realistischen Einsatzbedingungen.

Laut der Mitteilung setzte Siemens mehrere Veloce Strato CS-Cluster ein, um die vollständige Systemverifikation der Prozessorarchitektur zu unterstützen.

Verifikations-Workflows für das gesamte Arm-Ökosystem
Ein breiterer strategischer Aspekt der Zusammenarbeit ist die Wiederverwendung innerhalb des Ökosystems.

Siemens erklärte, dass dieselbe Verifikationsinfrastruktur, die bei der Entwicklung der Arm AGI CPU eingesetzt wurde, auch Arm-Lizenznehmern, System-on-Chip-Entwicklern und weiteren Ökosystempartnern zur Verfügung steht, die auf Arm-Architekturen aufbauen.

Für Halbleiterentwickler, die Arm Neoverse CSS-Plattformen nutzen, kann der Zugang zu etablierten Verifikations-Workflows den Aufwand für Tool-Qualifizierung reduzieren, Entwicklungsrisiken senken und die Planbarkeit von Entwicklungszeitplänen verbessern.

Für Hyperscale-KI-Infrastrukturen, in denen kundenspezifische Siliziumentwicklung zunehmend zum Differenzierungsmerkmal von Cloud-Anbietern wird, ist skalierbare Verifikationsinfrastruktur inzwischen ein integraler Bestandteil des Halbleiterentwicklungsprozesses und kein nachgelagerter Validierungsschritt mehr.

Bearbeitet von Aishwarya Mambet, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

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