經(jīng)過多年各自歷練,芯片設(shè)計和云計算,走到了一個交匯點。

“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)計的國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)達(dá)到近2000家,分工越來越細(xì)密,很多小型創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊也開始做相關(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)計公司如何提升競爭力,帶來了相當(dāng)巨大的考驗。

恰逢此時,芯片設(shè)計和云計算兩大產(chǎn)業(yè),各自經(jīng)過了殘酷的技術(shù)磨煉,熬過了激烈的產(chǎn)業(yè)競爭,開始走到一個交匯融合的結(jié)合:

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

行業(yè)里的人都知道,芯片設(shè)計中大量的時間集中在仿真驗證上,而這些仿真驗證又很容易并行執(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)計企業(yè)很難建立這樣的能力來匹配彈性需求,而云計算經(jīng)過了十年發(fā)展,已經(jīng)具備了資源按需調(diào)配、算力按需購買等能力,讓國內(nèi)外主流芯片設(shè)計廠商、Foundry廠商、EDA工具廠商開始紛紛把芯片設(shè)計/仿真搬上云。

“把專業(yè)的能力,交給專業(yè)的平臺”,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,實則意味著云平臺的能力“絕對不簡單”。

今年8月,在2020世界半導(dǎo)體大會上,紫光云展示的其新推出的芯片設(shè)計云解決方案,引來芯片設(shè)計產(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,再次點出了芯片設(shè)計上云的真正價值。

01

來自技術(shù)與成本的剛需

芯片設(shè)計上云為什么是趨勢?芯片設(shè)計云方案又能解決什么痛點?

毫無疑問,這是2000家芯片設(shè)計企業(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)計上云解決方案與最佳實踐”內(nèi)容時,著重說到的關(guān)鍵點。

傳統(tǒng)的芯片設(shè)計模式,是由企業(yè)自己采購設(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)勢下,相當(dāng)于投入重金卻捆住了手腳,極度缺乏靈活性和對應(yīng)的適配性。大中型企業(yè)有專門的CAD團(tuán)隊,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)計企業(yè),CAD團(tuán)隊的構(gòu)建和維護(hù)成本就占據(jù)了企業(yè)運營成本很大比例。

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

諸多剛性需求下,芯片設(shè)計上云成為一眾企業(yè)“越過山丘”提升自身競爭力的不二選擇。

一是算力可以按需購買:如果企業(yè)自己購買一臺服務(wù)器,用100個小時進(jìn)行芯片仿真驗證,可能通過云上的100臺服務(wù)器,1小時就能完成同樣工作量。成本相差無幾,但效率提升100倍。

二是在云平臺上,設(shè)計仿真驗證環(huán)境的快速構(gòu)建也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過企業(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。

對著三大剛需,紫光云的芯片設(shè)計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)計上云的一個典型例子。

“今年8月開始,該項目就在紫光芯片云上進(jìn)行設(shè)計仿真與驗證工作。月均算力超過了500臺高性能裸金屬服務(wù)器,單臺服務(wù)器內(nèi)存峰值需求達(dá)到了1．5TB。整個項目11月底順利收尾tape-out。”據(jù)鄧世友介紹,“云端的裸金屬算力資源是可以分時共享的,通過紫光云紫鸞平臺可以實現(xiàn)對算力資源快速調(diào)度,滿足芯片設(shè)計企業(yè)對云端算力的彈性需求。”

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的項目還會用到3TB內(nèi)存;存儲則針對芯片設(shè)計階段特性做了相應(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)計云方案上的諸多考慮:不僅包括了設(shè)計仿真資源服務(wù)、集群作業(yè)管理服務(wù)、設(shè)計環(huán)境管理服務(wù)、設(shè)計數(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),可以從各個層面與環(huán)境支撐芯片設(shè)計企業(yè)的設(shè)計工作需求。同時,企業(yè)用戶擔(dān)心的安全、資源等問題,紫光云也通過金融級的安全架構(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證提供的性能與安全性

“例如在交付速度上,往常靠企業(yè)自己花1個月時間完成的工作,紫光云的芯片上云方案可以縮減到3天。”鄧世友說。

02

技術(shù)解決生產(chǎn)力,生態(tài)解決競爭力

如今,沒有哪個產(chǎn)業(yè)圈,可以離開生態(tài)的競合。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2000家企業(yè)的龐大且緊密的產(chǎn)業(yè)圈,在芯片設(shè)計上云之后,如何利用生態(tài)力量獲得進(jìn)一步發(fā)展,也是芯片設(shè)計企業(yè)和云平臺企業(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)計產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,正式落戶上海馬橋人工智能創(chuàng)新試驗區(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600家半導(dǎo)體企業(yè),而紫光芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺成為全國芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)高地,也成為上海目前唯一服務(wù)于芯片設(shè)計企業(yè)的公共算力創(chuàng)新平臺。

這不僅意味著EDA、CAD、各種IP等各類工具,制造、封測聯(lián)動等各類配套能力將聚合在一個平臺上,也意味著會有一大批芯片設(shè)計上云的合作伙伴加入其中,形成一個“云+生態(tài)+運營”的算力共享、產(chǎn)能共享和渠道共享平臺。

正如一位頗為熟悉芯片產(chǎn)業(yè)的人士所說,“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,無論對芯片設(shè)計、EDA還是更多IP而言,也都是加速彌合與國外先進(jìn)芯片設(shè)計能力差距的機(jī)遇。