EDA上云關(guān)鍵節點(diǎn)已至，中立平臺將挑大梁？
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編輯 | Panken
芯東西5月12日報道，2022年以來(lái)，新冠肺炎疫情對上海、深圳等地造成了較大影響，居家辦公在各行各業(yè)中變得十分普遍。上海作為芯片產(chǎn)業(yè)的聚集地，很多芯片設計公司也因此轉向居家辦公。那么芯片設計在家就能夠完成嗎？對芯片工程師來(lái)說(shuō)，他們“畫(huà)”出芯片的“筆”就是EDA（電子設計自動(dòng)化）工具。云端的EDA工具就是芯片工程師能夠居家辦公、用家用設備設計出芯片的關(guān)鍵。但同時(shí)，上云對芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)并不輕松。如何兼容各類(lèi)EDA工具、保障數據安全和運行速度穩定，并能讓工程師快速上手，都是云平臺需要面對的挑戰。如今，EDA云平臺產(chǎn)業(yè)遇到市場(chǎng)良機，而質(zhì)疑仍存。為此，芯東西采訪(fǎng)到了為芯片設計公司提供EDA云平臺的速石科技創(chuàng )始人、CEO陳熹，講一講芯片設計到底如何能夠在家完成。
01.2021年芯片設計創(chuàng )企新增592家云端EDA成居家辦公關(guān)鍵
▲2010-2021年芯片設計企業(yè)數量增長(cháng)情況（圖片來(lái)源：2021年中國集成電路設計業(yè)年會(huì )魏少軍演講PPT）
對于芯片設計公司來(lái)說(shuō)，EDA（電子設計自動(dòng)化）工具是他們賴(lài)以生存的必需品。疫情下，居家辦公的芯片工程師要依靠云端的EDA平臺工作。如果芯片設計公司選擇自行搭建云平臺，就意味著(zhù)加大IT部門(mén)的投入。而當芯片設計團隊進(jìn)行仿真和驗證時(shí)，往往需要調用大規模的算力集群，其算力節點(diǎn)的數量從幾臺到幾千臺不等。在這樣大的算力環(huán)境下，整個(gè)集群算力的管理和調度、算力集群和存儲系統的交互，同樣需要一支專(zhuān)業(yè)的IT團隊進(jìn)行操作。但對大部分芯片創(chuàng )企來(lái)說(shuō)，如果想要生存發(fā)展，就要盡早實(shí)現芯片流片，將產(chǎn)品交付客戶(hù)，芯片設計效率至關(guān)重要。這個(gè)過(guò)程中，芯片設計公司每一分錢(qián)都要花到刀刃上，往往缺乏額外的精力和資源搭建、運維自己的云平臺。在芯片設計團隊尚不完備的情況下，專(zhuān)業(yè)IT團隊過(guò)于奢侈。當被迫居家辦公時(shí)，芯片設計公司正在面對種種挑戰。作為資深從業(yè)者，一站式云平臺供應商速石科技的創(chuàng )始人、CEO陳熹告訴芯東西，家庭、個(gè)人設備缺乏芯片設計所需的專(zhuān)業(yè)并行計算環(huán)境、EDA工具、硬件以及支撐服務(wù)體系。芯片工程師在居家辦公時(shí)會(huì )遇到硬件/網(wǎng)絡(luò )帶寬不達標、家用環(huán)境無(wú)法保障安全、團隊協(xié)作不順等諸多困難。同時(shí)芯片創(chuàng )企的業(yè)務(wù)規模會(huì )快速擴張，算力資源需求存在不確定性。因此，對初創(chuàng )公司來(lái)說(shuō)，一種可擴展、避免大量資金投入、能夠快速采用的云平臺或許是解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵。02.EDA云平臺產(chǎn)業(yè)已至關(guān)鍵節點(diǎn)國內市場(chǎng)規模達百億元
▲芯片設計公司算力需求與實(shí)際曲線(xiàn)
有業(yè)內專(zhuān)家稱(chēng)，投片前3個(gè)月，芯片設計公司對算力的需求是“無(wú)限”的。對這種波動(dòng)型的需求，芯片設計公司單純地擴大本地數據中心規模，并不能很好地解決問(wèn)題。即使是大型芯片設計公司，在計算需求不斷增大后，傳統的托管IDC計算模式仍可能出現問(wèn)題，不能及時(shí)輸出成果，降低設計效率。相比之下，云平臺可以更靈活地調用算力，任務(wù)高峰時(shí)可調用海量云端算力，低谷時(shí)則減少調用算力，能夠顯著(zhù)提升芯片設計效率。因此，自2010年、2011年起，Cadence、Synopsys等國際EDA巨頭開(kāi)始提出了EDA上云的概念。之后，英特爾、英偉達等芯片巨頭開(kāi)始探索EDA云工具的應用。2015年后，公有云架構逐漸穩固，數據安全體系逐漸成熟。如今，EDA云平臺的工具和運行環(huán)境已逐漸整合在一起，且產(chǎn)品能夠規?；貜椭频讲煌男袠I(yè)，并提供給客戶(hù)?？梢哉f(shuō)，EDA云平臺產(chǎn)業(yè)已經(jīng)到了商業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵節點(diǎn)。隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展，EDA云市場(chǎng)正快速擴大。其中，大量新增的中國芯片企業(yè)撐起了一個(gè)價(jià)值百億的EDA云平臺市場(chǎng)。陳熹估計，截至2021年年底，中國EDA云平臺的市場(chǎng)規模大概達到一百億元，年復合增長(cháng)率在20%以上。快速發(fā)展的EDA云市場(chǎng)中，速石科技這樣的企業(yè)正在逐漸成為重要力量。盡管亞馬遜、阿里云、華為云等主流云廠(chǎng)商的解決方案較為完善，但其產(chǎn)品和服務(wù)數量較為龐大，對芯片設計行業(yè)沒(méi)有針對性，界面也較為復雜，工程師學(xué)習存在一定門(mén)檻和成本。而較Cadence、Synopsys、西門(mén)子EDA等國際EDA巨頭的云平臺，速石科技采用EDA廠(chǎng)商中立、多云的環(huán)境和架構，能夠為芯片設計公司提供兼容、完善的EDA工具鏈，以及“在任何時(shí)間點(diǎn)、任何應用場(chǎng)景中，最適合他們、最具性?xún)r(jià)比的云資源”。
▲速石科技解決方案架構
03.為客戶(hù)提供云端“超算”將仿真效率提升42倍
▲速石科技基礎架構
在數據運行方面，如今的云技術(shù)也可以滿(mǎn)足芯片設計所需的算力和穩定性。以速石科技為例，其采用了專(zhuān)業(yè)計算領(lǐng)域較為先進(jìn)的無(wú)服務(wù)器架構，有自己的調度器和并行文件系統，相當于向芯片設計客戶(hù)提供一臺定制化的超級計算機。2019年，速石科技就以1.1626 Petaflops的成績(jì)排名第482名，成為全球第二、亞洲唯一一家以公有云算力躋身超級計算機TOP500的公司。更重要的是，速石科技調度這一全球TOP500的超算算力，只花費了5530美元和4個(gè)小時(shí)，遠低于其他上榜超算，展現了云平臺的優(yōu)勢。
▲超算TOP500榜單中速石科技的系統參數
在實(shí)際應用中，速石科技也收獲了很多經(jīng)典案例。據陳熹分享，有小型芯片設計公司使用速石科技的全云架構方案，將在Synopsys HSpice工具上的仿真效率提升了42倍。原本需要30天的仿真流程，僅用17小時(shí)就順利完成。
▲在云端僅用17小時(shí)就完成HSpice仿真
2021年，速石科技成為了三星Foundry國內首家SAFE（Samsung Advanced Foundry Ecosystem）云合作伙伴。陳熹透露，如今在半導體領(lǐng)域，速石科技已服務(wù)于中穎電子、納芯微、士蘭微、華大北斗、復旦大學(xué)等國內的企業(yè)與高校。速石科技也希望為芯片設計公司提供最優(yōu)秀的產(chǎn)品，成為其成長(cháng)過(guò)程中最重要的合作伙伴。04.結語(yǔ)：芯片設計所需算力不斷升級中立EDA云平臺或成脫困關(guān)鍵
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