Nvidia bertaruh pada desain chip akselerator CPU buatan sendiri, industri EDA memasuki titik balik AI

Nvidia menyatakan bahwa para insinyurnya sedang menggunakan perangkat lunak desain chip yang dikembangkan sendiri untuk merancang unit pemrosesan grafis generasi berikutnya.

Perusahaan tersebut sedang bekerja sama dengan dua penyedia perangkat lunak otomatisasi desain elektronik (EDA) utama, Cadence Systems Inc. dan Synopsys Inc., yang saat ini tengah mengoptimalkan platform mereka agar dapat berjalan di Nvidia Vera CPU, sehingga bisa mempercepat beban kerja desain chip.

Pembuat chip tersebut menyatakan bahwa platform verifikasi formal Cadence Jasper dan Synopsys VCS (alat simulasi logika untuk verifikasi desain chip sebelum produksi) mengalami peningkatan kinerja sebesar 1,5 kali saat dijalankan di Vera CPU.

Nvidia telah mengumumkan bahwa pihaknya akan mengintegrasikan PhysicsNeMo Library AI Fisika dan serangkaian GPU Math Library ke dalam Nvidia Agent Toolkit, dengan tujuan meningkatkan peran agen AI otonom dalam proses manufaktur chip. Pada Konferensi Otomatisasi Desain 2026 yang diadakan hari ini di Long Beach, California, Nvidia mengatakan bahwa agen AI sekarang dapat memanggil solver akselerasi seperti halnya alat pihak ketiga lainnya.

Mempercepat Beban Kerja EDA

Nvidia berusaha mempercepat pengembangan chip dengan mempercepat beban kerja EDA dan meningkatkan tingkat otomatisasi di setiap tahap proses desain. Pembuat chip ini menjelaskan bahwa simulasi, verifikasi, dan implementasi adalah langkah penting dalam proses desain semikonduktor.

Secara tradisional, langkah-langkah ini dikerjakan oleh insinyur dan prosesnya sangat rumit. Para insinyur menghabiskan bertahun-tahun untuk memverifikasi performa perangkat, mengidentifikasi masalah, dan memperbaiki desain melalui ribuan iterasi, hingga akhirnya mendapatkan proposal final untuk semikonduktor generasi baru—hal yang sering terjadi.

Selama bertahun-tahun, Nvidia telah berupaya mempercepat proses tersebut; meskipun GPU dan kecerdasan buatan telah membantu di beberapa bidang, banyak aspek EDA masih sangat bergantung pada performa CPU. Contohnya, simulasi logika, verifikasi formal, dan sebagian implementasi digital memerlukan core tunggal yang cepat, sistem memori efisien, dan throughput keseluruhan yang tinggi. Spesifikasi ini paling baik diberikan oleh arsitektur CPU, sehingga CPU tetap memegang peran penting dalam verifikasi desain chip baru dan eksplorasi alternatif.

Dengan mengoptimalkan Vera CPU untuk beban kerja EDA, Nvidia menyatakan bahwa mereka telah membuktikan dapat mempercepat dua tahap penting yang berat secara komputasi dalam siklus desain chip awal. Cadence Jasper adalah platform verifikasi yang memanfaatkan teknik verifikasi cerdas serta algoritma pembelajaran mesin untuk mengidentifikasi dan memperbaiki error; sedangkan Synopsys VCS digunakan untuk simulasi dan verifikasi desain chip yang kompleks sebelum produksi. Dalam pengujian awal Nvidia, mereka menyatakan dapat meningkatkan kinerja kedua aplikasi tersebut sebesar 1,5 kali.

Pembuat chip ini menyatakan akan bekerja sama dengan Cadence dan Synopsys untuk mengoptimalkan alur kerja EDA lain di platform Vera. Pada akhirnya, mereka berharap bisa mempercepat desain produk berikutnya (kode nama Rosa CPU), yang akan menggunakan core Rigel Nvidia generasi berikutnya.

Otomatisasi Desain Chip

Nvidia sedang membangun siklus umpan balik berkelanjutan, di mana Vera CPU generasi saat ini mempercepat pengembangan produk di masa depan. Dengan menambahkan PhysicsNeMo dan CUDA-X Library ke Nvidia Agent Toolkit, Nvidia juga memperkuat keterlibatan agennya dalam proses desain chip.

Pembuatan chip yang lebih canggih membutuhkan insinyur untuk mengintegrasikan fisika, simulasi, dan analisis kinerja dalam siklus desain yang semakin kompleks. Melalui pembaruan hari ini, PhysicsNeMo dan CUDA-X kini menjadi alat yang dapat digunakan oleh agen. PhysicsNeMo memberikan keterampilan fisika yang dibutuhkan agen untuk melatih dan menerapkan model kecerdasan buatan, sedangkan CUDA-X Library membawa solver akselerasi dan fungsi kimia kuantum ke workflow rekayasa agen.

Selain itu, Nvidia mengumumkan akan memperbarui CUDA-X Library, dan untuk pertama kalinya mendukung "iterative sparse solver" pada GPU-nya. Library baru yang dirilis hari ini meliputi: - cuISS: untuk solusi iterative solver - cuDSS: direct sparse solver untuk simulasi sirkuit dan device - cuEST: simulasi kimia kuantum untuk memprediksi perilaku material pada skala atom

Nvidia menyatakan bahwa mitra-mitranya telah meraih hasil yang menggembirakan: - Keysight Technologies Inc. menggunakan library cuDSS baru dan kecepatan simulasi elektromagnetik meningkat hingga 10 kali; - Silvaco Group Inc. pada cluster yang terdiri dari 32 GPU, simulasi edge coupler fotonik dengan 3,2 miliar node mesh diselesaikan dalam kurang dari 4 jam.

Pembuat chip ini juga menuturkan bahwa AuraStack AI Super Agent dari Cadence kini telah berjalan di cuDSS pada Millenium M2000 Supercomputer. Cadence menyatakan bahwa alur kerja verifikasi desain meningkat hingga 15 kali—mengambil fakta bahwa beban kerja verifikasi di industri desain chip menghabiskan miliar jam komputasi setiap tahun, ini adalah angka yang sangat menggembirakan.

Semua perangkat lunak ini disediakan secara gratis bagi para desainer chip. PhysicsNeMo menggunakan lisensi Apache 2.0, sementara CUDA-X Library baru gratis dan dapat langsung menggantikan kode manual yang biasanya harus ditulis oleh insinyur. Namun perlu diperhatikan, PhysicsNeMo dan CUDA-X hanya dapat dijalankan pada chip milik Nvidia sendiri.

"Teknologi rekayasa telah mencapai titik balik. AI kini dapat bekerja sama dengan fisika, simulasi, dan alat desain. Dengan Nvidia Agent Toolkit, para developer dapat membangun agen engineer yang mampu menggunakan prinsip fisika untuk melakukan penalaran, menjalankan simulasi, dan menghasilkan data berfidelitas tinggi, sehingga menjadi pendorong inovasi baru di bidang desain chip dan sistem." — Wakil Presiden dan General Manager Engineering Komputasi Nvidia