EDA上云關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)已至，中立平臺(tái)將挑大梁？
發(fā)布人：芯東西
時(shí)間：2022-05-14
來(lái)源：工程師
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編輯 | Panken
芯東西5月12日?qǐng)?bào)道，2022年以來(lái)，新冠肺炎疫情對(duì)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(shè)計(jì)公司也因此轉(zhuǎn)向居家辦公。那么芯片設(shè)計(jì)在家就能夠完成嗎？對(duì)芯片工程師來(lái)說(shuō)，他們“畫”出芯片的“筆”就是EDA（電子設(shè)計(jì)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(shè)備設(shè)計(jì)出芯片的關(guān)鍵。但同時(shí)，上云對(duì)芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)并不輕松。如何兼容各類EDA工具、保障數(shù)據(jù)安全和運(yùn)行速度穩(wěn)定，并能讓工程師快速上手，都是云平臺(tái)需要面對(duì)的挑戰(zhàn)。如今，EDA云平臺(tái)產(chǎn)業(yè)遇到市場(chǎng)良機(jī)，而質(zhì)疑仍存。為此，芯東西采訪到了為芯片設(shè)計(jì)公司提供EDA云平臺(tái)的速石科技創(chuàng)始人、CEO陳熹，講一講芯片設(shè)計(jì)到底如何能夠在家完成。
01.2021年芯片設(shè)計(jì)創(chuàng)企新增592家云端EDA成居家辦公關(guān)鍵
▲2010-2021年芯片設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量增長(zhǎng)情況（圖片來(lái)源：2021年中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)年會(huì)魏少軍演講PPT）
對(duì)于芯片設(shè)計(jì)公司來(lái)說(shuō)，EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）工具是他們賴以生存的必需品。疫情下，居家辦公的芯片工程師要依靠云端的EDA平臺(tái)工作。如果芯片設(shè)計(jì)公司選擇自行搭建云平臺(tái)，就意味著加大IT部門的投入。而當(dāng)芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行仿真和驗(yàn)證時(shí)，往往需要調(diào)用大規(guī)模的算力集群，其算力節(jié)點(diǎn)的數(shù)量從幾臺(tái)到幾千臺(tái)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(diào)度、算力集群和存儲(chǔ)系統(tǒng)的交互，同樣需要一支專業(yè)的IT團(tuán)隊(duì)進(jìn)行操作。但對(duì)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(xiàn)芯片流片，將產(chǎn)品交付客戶，芯片設(shè)計(jì)效率至關(guān)重要。這個(gè)過(guò)程中，芯片設(shè)計(jì)公司每一分錢都要花到刀刃上，往往缺乏額外的精力和資源搭建、運(yùn)維自己的云平臺(tái)。在芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)尚不完備的情況下，專業(yè)IT團(tuán)隊(duì)過(guò)于奢侈。當(dāng)被迫居家辦公時(shí)，芯片設(shè)計(jì)公司正在面對(duì)種種挑戰(zhàn)。作為資深從業(yè)者，一站式云平臺(tái)供應(yīng)商速石科技的創(chuàng)始人、CEO陳熹告訴芯東西，家庭、個(gè)人設(shè)備缺乏芯片設(shè)計(jì)所需的專業(yè)并行計(jì)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(dá)標(biāo)、家用環(huán)境無(wú)法保障安全、團(tuán)隊(duì)協(xié)作不順等諸多困難。同時(shí)芯片創(chuàng)企的業(yè)務(wù)規(guī)模會(huì)快速擴(kuò)張，算力資源需求存在不確定性。因此，對(duì)初創(chuàng)公司來(lái)說(shuō)，一種可擴(kuò)展、避免大量資金投入、能夠快速采用的云平臺(tái)或許是解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵。02.EDA云平臺(tái)產(chǎn)業(yè)已至關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)百億元
▲芯片設(shè)計(jì)公司算力需求與實(shí)際曲線
有業(yè)內(nèi)專家稱，投片前3個(gè)月，芯片設(shè)計(jì)公司對(duì)算力的需求是“無(wú)限”的。對(duì)這種波動(dòng)型的需求，芯片設(shè)計(jì)公司單純地?cái)U(kuò)大本地?cái)?shù)據(jù)中心規(guī)模，并不能很好地解決問(wèn)題。即使是大型芯片設(shè)計(jì)公司，在計(jì)算需求不斷增大后，傳統(tǒng)的托管IDC計(jì)算模式仍可能出現(xiàn)問(wèn)題，不能及時(shí)輸出成果，降低設(shè)計(jì)效率。相比之下，云平臺(tái)可以更靈活地調(diào)用算力，任務(wù)高峰時(shí)可調(diào)用海量云端算力，低谷時(shí)則減少調(diào)用算力，能夠顯著提升芯片設(shè)計(jì)效率。因此，自2010年、2011年起，Cadence、Synopsys等國(guó)際EDA巨頭開(kāi)始提出了EDA上云的概念。之后，英特爾、英偉達(dá)等芯片巨頭開(kāi)始探索EDA云工具的應(yīng)用。2015年后，公有云架構(gòu)逐漸穩(wěn)固，數(shù)據(jù)安全體系逐漸成熟。如今，EDA云平臺(tái)的工具和運(yùn)行環(huán)境已逐漸整合在一起，且產(chǎn)品能夠規(guī)?；貜?fù)制到不同的行業(yè)，并提供給客戶?？梢哉f(shuō)，EDA云平臺(tái)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)到了商業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。隨著技術(shù)發(fā)展，EDA云市場(chǎng)正快速擴(kuò)大。其中，大量新增的中國(guó)芯片企業(yè)撐起了一個(gè)價(jià)值百億的EDA云平臺(tái)市場(chǎng)。陳熹估計(jì)，截至2021年年底，中國(guó)EDA云平臺(tái)的市場(chǎng)規(guī)模大概達(dá)到一百億元，年復(fù)合增長(zhǎng)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、華為云等主流云廠商的解決方案較為完善，但其產(chǎn)品和服務(wù)數(shù)量較為龐大，對(duì)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)沒(méi)有針對(duì)性，界面也較為復(fù)雜，工程師學(xué)習(xí)存在一定門檻和成本。而較Cadence、Synopsys、西門子EDA等國(guó)際EDA巨頭的云平臺(tái)，速石科技采用EDA廠商中立、多云的環(huán)境和架構(gòu)，能夠?yàn)樾酒O(shè)計(jì)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(yīng)用場(chǎng)景中，最適合他們、最具性價(jià)比的云資源”。
▲速石科技解決方案架構(gòu)
03.為客戶提供云端“超算”將仿真效率提升42倍
▲速石科技基礎(chǔ)架構(gòu)
在數(shù)據(jù)運(yùn)行方面，如今的云技術(shù)也可以滿足芯片設(shè)計(jì)所需的算力和穩(wěn)定性。以速石科技為例，其采用了專業(yè)計(jì)算領(lǐng)域較為先進(jìn)的無(wú)服務(wù)器架構(gòu)，有自己的調(diào)度器和并行文件系統(tǒng)，相當(dāng)于向芯片設(shè)計(jì)客戶提供一臺(tái)定制化的超級(jí)計(jì)算機(jī)。2019年，速石科技就以1.1626 Petaflops的成績(jī)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(jí)計(jì)算機(jī)TOP500的公司。更重要的是，速石科技調(diào)度這一全球TOP500的超算算力，只花費(fèi)了5530美元和4個(gè)小時(shí)，遠(yuǎn)低于其他上榜超算，展現(xiàn)了云平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。
▲超算TOP500榜單中速石科技的系統(tǒng)參數(shù)
在實(shí)際應(yīng)用中，速石科技也收獲了很多經(jīng)典案例。據(jù)陳熹分享，有小型芯片設(shè)計(jì)公司使用速石科技的全云架構(gòu)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(guó)內(nèi)首家SAFE（Samsung Advanced Foundry Ecosystem）云合作伙伴。陳熹透露，如今在半導(dǎo)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(fù)旦大學(xué)等國(guó)內(nèi)的企業(yè)與高校。速石科技也希望為芯片設(shè)計(jì)公司提供最優(yōu)秀的產(chǎn)品，成為其成長(zhǎng)過(guò)程中最重要的合作伙伴。04.結(jié)語(yǔ)：芯片設(shè)計(jì)所需算力不斷升級(jí)中立EDA云平臺(tái)或成脫困關(guān)鍵
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