AI浪潮下，群暉如何為芯片產(chǎn)業(yè)筑牢數據保險庫

半導體行業(yè)作為全球科技產(chǎn)業(yè)的核心驅動(dòng)力，近年來(lái)在復雜環(huán)境中呈現波動(dòng)式增長(cháng)。據SEMI（國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )）數據顯示，2023 年全球半導體市場(chǎng)規模約 5200 億美元，雖受消費電子需求疲軟影響增速放緩，但人工智能、汽車(chē)電子等新興領(lǐng)域保持強勁增長(cháng)。

而半導體企業(yè)在高速發(fā)展中也面臨多重挑戰。數據管理方面，半導體制造每天產(chǎn)生數 TB 級工藝參數、缺陷檢測數據，但多數企業(yè)缺乏有效的數據治理體系。運營(yíng)層面，供應鏈波動(dòng)導致庫存水位失衡，某頭部芯片設計企業(yè) 2023 年庫存周轉天數同比增加 45 天，亟需數字化供應鏈解決方案。業(yè)務(wù)拓展中，研發(fā)成本持續攀升，迫使企業(yè)通過(guò)云端 EDA 協(xié)同、IP 復用等技術(shù)降本增效。此外，碳足跡管理成為新課題，節能減排壓力倒逼智能制造升級。

面對半導體行業(yè)挑戰，Synology 群暉科技為半導體設計與制造業(yè)提供可應對多樣業(yè)務(wù)環(huán)境的解決方案，為半導體產(chǎn)業(yè)效能破局提供一體化的部署架構。

群暉企業(yè)級存儲服務(wù)器

想要了解群暉如何在半導體行業(yè)中發(fā)揮存儲和管理的"后勤保障"作用，我們可以結合半導體產(chǎn)業(yè)的實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景，將之簡(jiǎn)化為設計研發(fā)和生產(chǎn)制造兩個(gè)環(huán)節，看看群暉是如何參與到每一個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節中，實(shí)現全場(chǎng)景覆蓋的：

一、EDA 設計研發(fā)：應對 I/O 性能瓶頸和海量文件訪(fǎng)問(wèn)挑戰

電子設計自動(dòng)化（EDA）在半導體行業(yè)中具有舉足輕重的地位。隨著(zhù)芯片功能不斷集成和電路復雜度日益增加，傳統的設計方法已難以應對設計、驗證與制造過(guò)程中遇到的各種挑戰，而 EDA 技術(shù)的出現則為這一問(wèn)題提供了高效解決方案。

EDA 不僅縮短了產(chǎn)品從設計到量產(chǎn)的周期，還幫助企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競爭中保持技術(shù)領(lǐng)先地位，為整個(gè)半導體行業(yè)的持續發(fā)展提供了堅實(shí)的技術(shù)支撐，堪比芯片設計制造的"搖籃"。

然而，正如每一個(gè)"搖籃"都需要一個(gè)基座一樣，芯片制造的"搖籃"——EDA 業(yè)務(wù)平臺同樣需要一個(gè)數據底座，那就是高效能的存儲系統，這也是半導體 EDA 仿真驗證的重要環(huán)節。

縱觀(guān) EDA 業(yè)務(wù)平臺的工作流，我們可以精簡(jiǎn)的將之分為前端業(yè)務(wù)和后端業(yè)務(wù)兩大部分。

在前端業(yè)務(wù)中，主要包括編碼設計和設計驗證，整個(gè)過(guò)程都需要多次迭代并會(huì )產(chǎn)生大量仿真工作，因此，創(chuàng )建、調度和執行的效率會(huì )決定芯片推向市場(chǎng)所需的時(shí)間。由于這個(gè)環(huán)節往往伴隨著(zhù)海量 4kb/8kb 文件的隨機訪(fǎng)問(wèn)，對于元數據訪(fǎng)問(wèn)性能將是巨大的考驗。

而在后端業(yè)務(wù)中，則主要有后端設計和流片兩個(gè)環(huán)節，包括數據準備、自動(dòng)布局布線(xiàn)、物理驗證分析，以及 IC 圖分發(fā)、芯片制造等，這個(gè)階段的數據訪(fǎng)問(wèn)為順序訪(fǎng)問(wèn)為主，并且文件吞吐量較高，對于并行訪(fǎng)問(wèn)帶寬、用戶(hù)權限管理、共享存儲，以及對網(wǎng)表和 IC 圖長(cháng)期保存等是巨大的考驗。

二、群暉多維度方案讓 EDA 多階段存儲問(wèn)題迎刃而解

EDA 前端設計存儲需求主要為以下幾點(diǎn)：

• 高并發(fā)量：大量作業(yè)并行訪(fǎng)問(wèn)，計算節點(diǎn)規模數百至上千臺節點(diǎn)

• 隨機 IOPS：作業(yè)生產(chǎn)大量隨機訪(fǎng)問(wèn) IO，元數據操作密集型

• 文件數量龐大：讀取編譯百萬(wàn)個(gè)小的源文件構建模擬芯片設計，文件大小在 1K-16K 范圍

• 作業(yè)運行周期：幾小時(shí)-幾天

群暉全閃存 FS 系列，其高性能幫助半導體產(chǎn)業(yè)無(wú)論是順序讀寫(xiě)還是隨機訪(fǎng)問(wèn)，都能夠擁有更快的響應速度，突破在 EDA 前端設計存儲時(shí)所面臨的 I/O 性能瓶頸。并且群暉支持 NFS、iSCSI、SMB 等協(xié)議，便于應對不同業(yè)務(wù)終端實(shí)現數據集中存儲。

例如群暉 FS6400，內置 2 個(gè) Intel 至強 Silver 八核處理器，支持 NUMA。內存最高支持 512GB DDR4 ECC RDIMM，最多可擴展至 72 個(gè)盤(pán)位。提供超過(guò) 240,000 次的 iSCSI 4K 隨機寫(xiě)入 IOPS。并且搭配群暉 SATA SSD 硬盤(pán)，與群暉服務(wù)器兼容性經(jīng)過(guò)嚴格測試，支持端到端數據保護，確保傳輸路徑的數據完整。

而隨著(zhù) AI 模型訓練的技術(shù)發(fā)展，其對 AI 高性能計算需求也越發(fā)嚴苛，群暉全閃存 FS 系列支持 RDMA 技術(shù)，可提供高數據傳輸速率，滿(mǎn)足高性能計算需求。

群暉 FS/SA/UC 系列使用SSD的隨機IOPS讀寫(xiě)數據

EDA 后端設計存儲需求主要為以下幾點(diǎn)：

• 共享存儲：管理芯片設計目錄和文件，如 Library 、tool、user space、tmp、home 目錄

• 用戶(hù)權限管理：不同的目錄、腳本和應用程序可以訪(fǎng)問(wèn)數據

• 順序 IO大文件：芯片設計 Tape-out 階段輸出文件，作業(yè)生產(chǎn)大量的順序 IO

• 大文件讀寫(xiě)：GB 級別大文件，< 1GB 占比 50%,，< 5GB 占比 50%

• 作業(yè)運行周期：幾天-幾周

群暉 PB 級高密度 HD6500，及 SA 高擴充系列均可同時(shí)滿(mǎn)足海量數據存儲及高性能傳輸需求。HD6500 以 4U 機身可擴展至 300 盤(pán)位，連續讀寫(xiě)速度超 6.6GB/s，仿佛為海量數據打造"無(wú)盡倉庫"。HD6500 支持添加多達 8 個(gè) 40GbE 網(wǎng)口，結合 SAS 多重路徑設計，如同為信息架設高速立交橋。而群暉 SA 系列以高擴充性和高效性能滿(mǎn)足企業(yè)未來(lái)超十年的數據增長(cháng)需求，例如群暉 SA6400 提供 6500 MB 以上的連續讀取效能，支持擴展至 108 盤(pán)位，可提供多達 1.9 PB 存儲空間。其內置雙 10GbE 網(wǎng)口，還可額外增加 2 個(gè) 10GbE、25GbE 或 FC 光纖通道。

三、數據保護架構提升業(yè)務(wù)連續性，優(yōu)化存取性能

在半導體產(chǎn)業(yè)中，數據的可靠性至關(guān)重要。EDA 設計過(guò)程中的數據往往涉及芯片的核心功能和性能，一旦數據丟失或損壞，將對整個(gè)設計過(guò)程造成嚴重影響。群暉黃金備份架構滿(mǎn)足企業(yè)備份必備措施，應對企業(yè)對于數據保護所要面對的每個(gè)環(huán)節。此外，搭配群暉 FS 系列，不僅滿(mǎn)足每日新增數百萬(wàn)乃至千萬(wàn)個(gè)小文件的傳輸讀寫(xiě)，還可通過(guò)完備的是數據備份保護功能，確保設計過(guò)程的連續性。

1. 生產(chǎn)數據存儲

在半導體生產(chǎn)制造過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生大量數據，例如生產(chǎn)計劃、工藝參數、生產(chǎn)記錄等。群暉支持iSCSI、NFS、SMB、FTP、CIFS 等協(xié)議，可以作為業(yè)務(wù)數據存儲中心，能夠確保這些數據的完整性、安全性和可訪(fǎng)問(wèn)性。

2. 數據備份與恢復

為了防止數據丟失或損壞，需定期對生產(chǎn)數據進(jìn)行備份。群暉的 ABB（Active Backup for Business）整機備份支持定時(shí)備份、增量備份等備份策略，能夠確保數據備份的及時(shí)性和可靠性。，并可及時(shí)進(jìn)行恢復。而為了應對無(wú)所不在的勒索病毒，再通過(guò)設置快照任務(wù)，可確保生產(chǎn)數據不會(huì )被病毒鎖定而無(wú)法恢復使用。

群暉企業(yè)數據災備中心

3. 數據共享與協(xié)作

在半導體生產(chǎn)制造過(guò)程中，多個(gè)部門(mén)或團隊需要共享和協(xié)作處理生產(chǎn)數據。通過(guò) Synology Drive 所建立的企業(yè)網(wǎng)盤(pán)服務(wù)，不僅提升協(xié)作生產(chǎn)力，并且支持了跨平臺、跨地域的數據/文件共享和協(xié)作。這有助于提高生產(chǎn)效率和協(xié)作效率，降低溝通成本。

4. 細致權限及系統監控

群暉可實(shí)時(shí)監控存儲資源的使用情況、性能狀態(tài)等關(guān)鍵指標，能夠及時(shí)發(fā)現并報告潛在的問(wèn)題或故障。并且通過(guò)細分的權限設置，可以防止關(guān)鍵設計信息外泄。這些都有助于企業(yè)及時(shí)采取措施解決問(wèn)題，確保生產(chǎn)系統的穩定運行。

這就是群暉涵蓋半導體產(chǎn)業(yè)核心業(yè)務(wù)環(huán)節——設計研發(fā)+生產(chǎn)制造——的應用實(shí)例。無(wú)論是群暉哪個(gè)系列企業(yè)級產(chǎn)品，都能滿(mǎn)足半導體企業(yè)對數據存儲和備份保護的需求，并得以持續且高效地開(kāi)展業(yè)務(wù)。這也為企業(yè)免去采購多臺設備的困擾，并且降低了設備成本和管理復雜度。