原標題：EDA上云，助力中國芯片業(yè)起飛

近年來，中國大陸的芯片設計業(yè)取得了長足進步。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會提供的最新數(shù)據(jù)，截止到2020年底，中國大陸有2218家芯片設計企業(yè)，同比增長了25%，廣泛分布在消費電子、汽車、智慧園區(qū)、建筑業(yè)等多個行業(yè)。

如何才能幫助中國芯片設計業(yè)取得更快的發(fā)展？4月22日，中國芯片行業(yè)的重鎮(zhèn)西安，陜西省半導體行業(yè)協(xié)會主辦、紫光云技術(shù)有限公司承辦、啟迪之星（西安）協(xié)辦了一場“芯云智聯(lián) 擎領(lǐng)未來 云上芯片設計技術(shù)沙龍”。會上，紫光云公司CTO辦公室主任鄧世友給出了紫光云的建議：“上云”。

紫光云公司CTO辦公室主任鄧世友

芯片設計“上云”

芯片設計之所以需要“上云”，首先是因為市場需求發(fā)生了很大變化。一方面，異構(gòu)計算的流行，使得市場對于CPU、GPU、AI等“大芯片”的需求有了長足的增長，這對芯片設計所需的算力和CAD環(huán)境提出了挑戰(zhàn)。另一方面，我們正在進入萬物互聯(lián)時代，對于物聯(lián)網(wǎng)芯片的需求日益劇增，產(chǎn)品迭代速度卻進一步加快，要求芯片設計的周期更短。

其次，芯片設計的前端和后端又呈現(xiàn)出完全不同的作業(yè)特征：前端設計要求高并發(fā)、多線程、混合隨機訪問、元數(shù)據(jù)密集、百萬級小文件；后端設計則需要單線程、內(nèi)存密集型、有序訪問、長時間運行、大文件……

最后，隨著工藝的不斷演進，芯片設計的總成本還在不斷攀升。其中，EDA軟件成本和驗證成本占到了整體成本的70%。再看時間分布，驗證和仿真占到了研發(fā)時間的70%。

與上述變化相對應的，則是如今芯片設計企業(yè)最關(guān)注的三個難題：一是在性能上如何用最優(yōu)的配置滿足復雜的芯片設計場景；二是上云的成本優(yōu)化，即云廠商提供的方案能否真正做到快速擴容和回收；三是能否保障芯片設計各層級的安全。

“上云”，恰恰能夠有效解決以上三個難題。從2019年開始，海外芯片巨頭紛紛“上云”。例如，臺積電、新思、益華電腦利用微軟Azure云服務，在20分鐘內(nèi)構(gòu)建了10萬個虛擬運算單元，極大地縮短了開發(fā)時間。AMD則與合作伙伴一起，將EPYC 7納米芯片的實體驗證“上云”，僅僅10個小時就完成了全部流程。

老冀認為，中國大陸芯片設計企業(yè)的“上云”需求更為迫切。要知道，目前中國大陸這2218家芯片設計企業(yè)中，87%都是規(guī)模在100人以下的小型Design House。如果僅僅依靠企業(yè)自身十分有限的資源，顯然不足以解決海外芯片巨頭都難以解決的難題。

幸好有了紫光芯片云。當初，阿里云、騰訊云等云服務平臺，幫助眾多中小互聯(lián)網(wǎng)公司實現(xiàn)了高速發(fā)展；如今，以紫光芯片云為代表的專業(yè)云服務平臺，也將助力眾多芯片設計企業(yè)邁出關(guān)鍵的那一步。

彈性、協(xié)同、安全

為什么說芯片設計要上紫光芯片云？在老冀看來，這是因為紫光芯片云同時做到了彈性、協(xié)同、安全，而這也是芯片設計企業(yè)最關(guān)注的三點。

第一點是彈性。客戶對于芯片的交付時間催得緊，怎么辦？芯片設計企業(yè)可以利用紫光芯片云，用算力換時間。以前只有一臺機器的時候，要完成驗證和仿真需要100個小時；上云之后，可以同時用100臺機器來做，一個小時搞定。此外，用了紫光芯片云，設計仿真驗證環(huán)境的速度也要遠遠快過企業(yè)自建的速度。

紫光芯片云之所以如此有信心，是因為他們曾經(jīng)接了個非常有挑戰(zhàn)的項目。去年8月，紫光展銳，這家全球第三大獨立手機芯片設計企業(yè)，在開發(fā)至關(guān)重要的7納米5G SoC芯片的時候，選擇了紫光芯片云進行設計仿真和驗證。

結(jié)果讓紫光展銳非常滿意。此前預算需要服務器1500臺月，經(jīng)過云端資源性能優(yōu)化，實際使用992臺月，資源需求節(jié)省了33%；IT部門的人力投入也從30人月降低到18人月，整體資源運維人力投入降低了多達40%。

更重要的則是搶出了時間。此前，這個項目預計需要3個半月的時間，最終只用了兩個半月就順利完成，足足提前了一個月。這也使得紫光展銳能夠有更多的機會將這顆芯片推薦給手機客戶，創(chuàng)造更大的商業(yè)價值。

第二點是協(xié)同。如今，很多芯片設計企業(yè)都是多地設立研發(fā)中心。例如，做安全芯片的華興半導體就在北京、上海兩地設有研發(fā)中心。紫光芯片云為其提供了云端芯片研發(fā)設計協(xié)同混合云方案，同時在云上為其構(gòu)建了云桌面方案，通過云專線把上海北京兩個辦公室聯(lián)通，進行云上的研發(fā)設計協(xié)同。由此看來，在紫光芯片云的助力之下，芯片設計企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)更好的研發(fā)設計協(xié)同。

第三點是安全。針對企業(yè)數(shù)據(jù)安全，紫光芯片云推出了云端核心數(shù)據(jù)透明加密解決方案。加密算法和軟件在操作系統(tǒng)層面完成，無需EDA工具適配，無感知加密。在設計終端安全接入與管控方案中，數(shù)據(jù)不落地，集中管控用戶權(quán)限，保證數(shù)據(jù)安全接入。

做產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺

如今的紫光芯片云已經(jīng)超出了行業(yè)云的范疇，而是正在成為芯片設計的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。

鄧世友介紹，如果說紫光芯片云1.0更多聚焦在算力與設計環(huán)境提供，滿足與算力、設計環(huán)境相關(guān)的痛點和需求的話，全新升級后的紫光芯片云2.0服務則更加全面配套——它聯(lián)合了紫光旗下包括西安紫光國芯、新華三半導體這樣具有強設計能力的團隊進行能力輸出，為芯片設計企業(yè)提供整體的設計服務與云服務打包方案。

在4月22日的技術(shù)沙龍上，西安紫光國芯半導體有限公司設計服務部總監(jiān)王成偉表示，公司擁有的數(shù)字電路和混合電路專業(yè)設計團隊，能夠提供基于世界領(lǐng)先工藝的ASIC設計開發(fā)驗證服務，包括設計實現(xiàn)、功能驗證、綜合和DFT、物理實現(xiàn)、時序、物理檢查及流片和測試開發(fā)等全部流程。新華三公司產(chǎn)品經(jīng)理李強則分享了基于桌面云的協(xié)同開發(fā)辦公解決方案，能夠幫助其他芯片設計企業(yè)“全面上云”，將辦公應用、數(shù)據(jù)、辦公環(huán)境等部署在云上，并進行統(tǒng)一管理、集中控制。此外，國微思爾芯技術(shù)股份有限公司高級工程師梁琪還介紹了構(gòu)建驗證云的技術(shù)難點和重要性。

這套整合了紫光集團豐富資源的整體解決方案，讓不少芯片設計企業(yè)怦然心動。今年年初，紫光云與一家GPU芯片設計企業(yè)接觸，僅用了兩個星期的時間就達成了合作。這家GPU企業(yè)之所以這么快就選擇了紫光云，主要基于兩點原因：

一是紫光芯片云提供的設計服務加上云服務打包的方案，二是可以跟紫光云以及紫光集團旗下企業(yè)互為生態(tài)、互為客戶。GPU芯片產(chǎn)品做出之后，不但可以搭載新華三的服務器出貨，還可以應用到紫光建筑云，用于建模與渲染。

老冀還發(fā)現(xiàn)，紫光芯片云不僅限于紫光集團企業(yè)之間的協(xié)作，而是將其向芯片行業(yè)開放，鏈接更多的生態(tài)伙伴和資源供應方，聯(lián)動整個芯片設計和混合云產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)由單純芯片設計工具云，向芯片設計產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的生態(tài)化轉(zhuǎn)型升級。

芯片設計包括IT資源、CAD環(huán)境、EDA軟件、IP（知識產(chǎn)權(quán)）、PDK（工藝設計套件）共五大件，對于自身無法完全覆蓋的“后三大件”，紫光芯片云采用了生態(tài)合作的模式。鄧世友表示，紫光芯片云已經(jīng)聯(lián)合多個國內(nèi)EDA、IP合作伙伴提供設計工具和IP服務，并與芯片制造商探討PDK合作，通過同芯片行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈與工具廠商的深度合作，共同構(gòu)建全棧服務，實現(xiàn)多贏。

2021年，中國芯片業(yè)的騰飛之路上，紫光芯片云必將助一臂之力。

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