經(jīng)過(guò)多年各自歷練,芯片設(shè)計(jì)和云計(jì)算,走到了一個(gè)交匯點(diǎn)。

“把專業(yè)的事,交給專業(yè)的公司”,曾經(jīng)是各行各業(yè)通力合作發(fā)展的默認(rèn)契約。

從2015年至今,專業(yè)從事芯片設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)達(dá)到近2000家,分工越來(lái)越細(xì)密,很多小型創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)也開始做相關(guān)IP、模塊。再加上芯片更新?lián)Q代加快,且眾多ICT企業(yè)、AI初創(chuàng)企業(yè)也都想擺脫半導(dǎo)體技術(shù)受制于人的局面,也在芯片上重兵投入,給這些大量的專業(yè)的芯片設(shè)計(jì)公司如何提升競(jìng)爭(zhēng)力,帶來(lái)了相當(dāng)巨大的考驗(yàn)。

恰逢此時(shí),芯片設(shè)計(jì)和云計(jì)算兩大產(chǎn)業(yè),各自經(jīng)過(guò)了殘酷的技術(shù)磨煉,熬過(guò)了激烈的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng),開始走到一個(gè)交匯融合的結(jié)合:

把芯片設(shè)計(jì)搬上強(qiáng)大的云,解決芯片設(shè)計(jì)在彈性算力、CAD環(huán)境構(gòu)建、EDA工具投入上的幾大耗錢耗時(shí)耗力的痛點(diǎn),成為一大趨勢(shì)。

行業(yè)里的人都知道,芯片設(shè)計(jì)中大量的時(shí)間集中在仿真驗(yàn)證上,而這些仿真驗(yàn)證又很容易并行執(zhí)行,且這類需求通常是突發(fā)性的、階段性的,一般的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)很難建立這樣的能力來(lái)匹配彈性需求,而云計(jì)算經(jīng)過(guò)了十年發(fā)展,已經(jīng)具備了資源按需調(diào)配、算力按需購(gòu)買等能力,讓國(guó)內(nèi)外主流芯片設(shè)計(jì)廠商、Foundry廠商、EDA工具廠商開始紛紛把芯片設(shè)計(jì)/仿真搬上云。

“把專業(yè)的能力,交給專業(yè)的平臺(tái)”,成為了更符合當(dāng)下科技創(chuàng)新需求的協(xié)作契約。

但表面上看似輕松高效的這條路徑,實(shí)則意味著云平臺(tái)的能力“絕對(duì)不簡(jiǎn)單”。

今年8月,在2020世界半導(dǎo)體大會(huì)上,紫光云展示的其新推出的芯片設(shè)計(jì)云解決方案,引來(lái)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)鏈高度關(guān)注。

11月13日,在新華三集團(tuán)舉辦的“2020半導(dǎo)體光電行業(yè)CIO高峰論壇”上,紫光云公司CTO 辦公室主任鄧世友一番演講,再次點(diǎn)出了芯片設(shè)計(jì)上云的真正價(jià)值。

01

來(lái)自技術(shù)與成本的剛需

芯片設(shè)計(jì)上云為什么是趨勢(shì)?芯片設(shè)計(jì)云方案又能解決什么痛點(diǎn)?

毫無(wú)疑問,這是2000家芯片設(shè)計(jì)企業(yè)最想知道答案的兩大問題。

這也是鄧世友在全面解讀“芯片設(shè)計(jì)上云解決方案與最佳實(shí)踐”內(nèi)容時(shí),著重說(shuō)到的關(guān)鍵點(diǎn)。

傳統(tǒng)的芯片設(shè)計(jì)模式,是由企業(yè)自己采購(gòu)設(shè)備,這在當(dāng)下科技飛速發(fā)展、最需要企業(yè)靈活彈性應(yīng)變的態(tài)勢(shì)下,相當(dāng)于投入重金卻捆住了手腳,極度缺乏靈活性和對(duì)應(yīng)的適配性。大中型企業(yè)有專門的CAD團(tuán)隊(duì),進(jìn)行環(huán)境的部署和維護(hù),但中小型或者初創(chuàng)芯片設(shè)計(jì)企業(yè),CAD團(tuán)隊(duì)的構(gòu)建和維護(hù)成本就占據(jù)了企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本很大比例。

5G通信、物聯(lián)網(wǎng)、存儲(chǔ)芯片、安全芯片、封裝測(cè)試等半導(dǎo)體領(lǐng)域,幾乎哪一個(gè)領(lǐng)域的芯片設(shè)計(jì)都免不了受到上述問題的制約。

諸多剛性需求下,芯片設(shè)計(jì)上云成為一眾企業(yè)“越過(guò)山丘”提升自身競(jìng)爭(zhēng)力的不二選擇。

一是算力可以按需購(gòu)買:如果企業(yè)自己購(gòu)買一臺(tái)服務(wù)器,用100個(gè)小時(shí)進(jìn)行芯片仿真驗(yàn)證,可能通過(guò)云上的100臺(tái)服務(wù)器,1小時(shí)就能完成同樣工作量。成本相差無(wú)幾,但效率提升100倍。

二是在云平臺(tái)上,設(shè)計(jì)仿真驗(yàn)證環(huán)境的快速構(gòu)建也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過(guò)企業(yè)自建的速度。

三是可以達(dá)到更高效率的協(xié)同共享。例如從EDA工具、IP到中間環(huán)境到底層資源,紫光芯片云就聯(lián)合了眾多合作伙伴的參與。

對(duì)著三大剛需,紫光云的芯片設(shè)計(jì)云解決方案做到了全覆蓋。例如,紫光集團(tuán)旗下的某7nm 5G SoC就是芯片設(shè)計(jì)上云的一個(gè)典型例子。

“今年8月開始,該項(xiàng)目就在紫光芯片云上進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真與驗(yàn)證工作。月均算力超過(guò)了500臺(tái)高性能裸金屬服務(wù)器,單臺(tái)服務(wù)器內(nèi)存峰值需求達(dá)到了1．5TB。整個(gè)項(xiàng)目11月底順利收尾tape-out?！睋?jù)鄧世友介紹,“云端的裸金屬算力資源是可以分時(shí)共享的,通過(guò)紫光云紫鸞平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)算力資源快速調(diào)度,滿足芯片設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)云端算力的彈性需求?！?/p>

在算力資源上,這顆7nm 5G SoC的后仿用到了1．5TB內(nèi)存,后續(xù)5nm的項(xiàng)目還會(huì)用到3TB內(nèi)存;存儲(chǔ)則針對(duì)芯片設(shè)計(jì)階段特性做了相應(yīng)的優(yōu)化,比如小文件并發(fā)寫優(yōu)化等。

這都得益于紫光云在芯片設(shè)計(jì)云方案上的諸多考慮:不僅包括了設(shè)計(jì)仿真資源服務(wù)、集群作業(yè)管理服務(wù)、設(shè)計(jì)環(huán)境管理服務(wù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理服務(wù)、IT&CAD專家咨詢服務(wù)以及EDA工具服務(wù),可以從各個(gè)層面與環(huán)境支撐芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的設(shè)計(jì)工作需求。同時(shí),企業(yè)用戶擔(dān)心的安全、資源等問題,紫光云也通過(guò)金融級(jí)的安全架構(gòu)、核心安全設(shè)備專機(jī)專用、彈性資源按需調(diào)用等一一化解。

紫光芯片云云端仿真驗(yàn)證提供的性能與安全性

“例如在交付速度上,往?？科髽I(yè)自己花1個(gè)月時(shí)間完成的工作,紫光云的芯片上云方案可以縮減到3天?！编囀烙颜f(shuō)。

02

技術(shù)解決生產(chǎn)力,生態(tài)解決競(jìng)爭(zhēng)力

如今,沒有哪個(gè)產(chǎn)業(yè)圈,可以離開生態(tài)的競(jìng)合。產(chǎn)能共享、跨界融合,是解決了技術(shù)問題后,企業(yè)謀劃更大發(fā)展的必然。

顯然,一個(gè)2000家企業(yè)的龐大且緊密的產(chǎn)業(yè)圈,在芯片設(shè)計(jì)上云之后,如何利用生態(tài)力量獲得進(jìn)一步發(fā)展,也是芯片設(shè)計(jì)企業(yè)和云平臺(tái)企業(yè)都已經(jīng)提早想到的。

紫光芯片云主要產(chǎn)品

10月28日,紫光芯云(上海)科技有限公司承建的紫光芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),正式落戶上海馬橋人工智能創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)。

此前,得益于集成電路產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,上海已經(jīng)集聚了超過(guò)600家半導(dǎo)體企業(yè),而紫光芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)成為全國(guó)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)高地,也成為上海目前唯一服務(wù)于芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的公共算力創(chuàng)新平臺(tái)。

這不僅意味著EDA、CAD、各種IP等各類工具,制造、封測(cè)聯(lián)動(dòng)等各類配套能力將聚合在一個(gè)平臺(tái)上,也意味著會(huì)有一大批芯片設(shè)計(jì)上云的合作伙伴加入其中,形成一個(gè)“云+生態(tài)+運(yùn)營(yíng)”的算力共享、產(chǎn)能共享和渠道共享平臺(tái)。

正如一位頗為熟悉芯片產(chǎn)業(yè)的人士所說(shuō),“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),二三十年的積累的確不是一兩天就能趕超的,但云平臺(tái)給了眾多中小企業(yè)更好的能力、更多的資源,更開放的框架。”

所以,無(wú)論對(duì)芯片設(shè)計(jì)、EDA還是更多IP而言,也都是加速?gòu)浐吓c國(guó)外先進(jìn)芯片設(shè)計(jì)能力差距的機(jī)遇。