EDA上云关键节点已至，中立平台将挑大梁？
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编辑 | Panken
芯东西5月12日报道，2022年以来，新冠肺炎疫情对上海、深圳等地造成了较大影响，居家办公在各行各业中变得十分普遍。上海作为芯片产业的聚集地，很多芯片设计公司也因此转向居家办公。那么芯片设计在家就能够完成吗？对芯片工程师来说，他们“画”出芯片的“笔”就是EDA（电子设计自动化）工具。云端的EDA工具就是芯片工程师能够居家办公、用家用设备设计出芯片的关键。但同时，上云对芯片企业来说并不轻松。如何兼容各类EDA工具、保障数据安全和运行速度稳定，并能让工程师快速上手，都是云平台需要面对的挑战。如今，EDA云平台产业遇到市场良机，而质疑仍存。为此，芯东西采访到了为芯片设计公司提供EDA云平台的速石科技创始人、CEO陈熹，讲一讲芯片设计到底如何能够在家完成。
01.2021年芯片设计创企新增592家云端EDA成居家办公关键
▲2010-2021年芯片设计企业数量增长情况（图片来源：2021年中国集成电路设计业年会魏少军演讲PPT）
对于芯片设计公司来说，EDA（电子设计自动化）工具是他们赖以生存的必需品。疫情下，居家办公的芯片工程师要依靠云端的EDA平台工作。如果芯片设计公司选择自行搭建云平台，就意味着加大IT部门的投入。而当芯片设计团队进行仿真和验证时，往往需要调用大规模的算力集群，其算力节点的数量从几台到几千台不等。在这样大的算力环境下，整个集群算力的管理和调度、算力集群和存储系统的交互，同样需要一支专业的IT团队进行操作。但对大部分芯片创企来说，如果想要生存发展，就要尽早实现芯片流片，将产品交付客户，芯片设计效率至关重要。这个过程中，芯片设计公司每一分钱都要花到刀刃上，往往缺乏额外的精力和资源搭建、运维自己的云平台。在芯片设计团队尚不完备的情况下，专业IT团队过于奢侈。当被迫居家办公时，芯片设计公司正在面对种种挑战。作为资深从业者，一站式云平台供应商速石科技的创始人、CEO陈熹告诉芯东西，家庭、个人设备缺乏芯片设计所需的专业并行计算环境、EDA工具、硬件以及支撑服务体系。芯片工程师在居家办公时会遇到硬件/网络带宽不达标、家用环境无法保障安全、团队协作不顺等诸多困难。同时芯片创企的业务规模会快速扩张，算力资源需求存在不确定性。因此，对初创公司来说，一种可扩展、避免大量资金投入、能够快速采用的云平台或许是解决这些问题的关键。02.EDA云平台产业已至关键节点国内市场规模达百亿元
▲芯片设计公司算力需求与实际曲线
有业内专家称，投片前3个月，芯片设计公司对算力的需求是“无限”的。对这种波动型的需求，芯片设计公司单纯地扩大本地数据中心规模，并不能很好地解决问题。即使是大型芯片设计公司，在计算需求不断增大后，传统的托管IDC计算模式仍可能出现问题，不能及时输出成果，降低设计效率。相比之下，云平台可以更灵活地调用算力，任务高峰时可调用海量云端算力，低谷时则减少调用算力，能够显著提升芯片设计效率。因此，自2010年、2011年起，Cadence、Synopsys等国际EDA巨头开始提出了EDA上云的概念。之后，英特尔、英伟达等芯片巨头开始探索EDA云工具的应用。2015年后，公有云架构逐渐稳固，数据安全体系逐渐成熟。如今，EDA云平台的工具和运行环境已逐渐整合在一起，且产品能够规模化地复制到不同的行业，并提供给客户。可以说，EDA云平台产业已经到了商业化发展的关键节点。随着技术发展，EDA云市场正快速扩大。其中，大量新增的中国芯片企业撑起了一个价值百亿的EDA云平台市场。陈熹估计，截至2021年年底，中国EDA云平台的市场规模大概达到一百亿元，年复合增长率在20%以上。快速发展的EDA云市场中，速石科技这样的企业正在逐渐成为重要力量。尽管亚马逊、阿里云、华为云等主流云厂商的解决方案较为完善，但其产品和服务数量较为庞大，对芯片设计行业没有针对性，界面也较为复杂，工程师学习存在一定门槛和成本。而较Cadence、Synopsys、西门子EDA等国际EDA巨头的云平台，速石科技采用EDA厂商中立、多云的环境和架构，能够为芯片设计公司提供兼容、完善的EDA工具链，以及“在任何时间点、任何应用场景中，最适合他们、最具性价比的云资源”。
▲速石科技解决方案架构
03.为客户提供云端“超算”将仿真效率提升42倍
▲速石科技基础架构
在数据运行方面，如今的云技术也可以满足芯片设计所需的算力和稳定性。以速石科技为例，其采用了专业计算领域较为先进的无服务器架构，有自己的调度器和并行文件系统，相当于向芯片设计客户提供一台定制化的超级计算机。2019年，速石科技就以1.1626 Petaflops的成绩排名第482名，成为全球第二、亚洲唯一一家以公有云算力跻身超级计算机TOP500的公司。更重要的是，速石科技调度这一全球TOP500的超算算力，只花费了5530美元和4个小时，远低于其他上榜超算，展现了云平台的优势。
▲超算TOP500榜单中速石科技的系统参数
在实际应用中，速石科技也收获了很多经典案例。据陈熹分享，有小型芯片设计公司使用速石科技的全云架构方案，将在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，仅用17小时就顺利完成。
▲在云端仅用17小时就完成HSpice仿真
2021年，速石科技成为了三星Foundry国内首家SAFE（Samsung Advanced Foundry Ecosystem）云合作伙伴。陈熹透露，如今在半导体领域，速石科技已服务于中颖电子、纳芯微、士兰微、华大北斗、复旦大学等国内的企业与高校。速石科技也希望为芯片设计公司提供最优秀的产品，成为其成长过程中最重要的合作伙伴。04.结语：芯片设计所需算力不断升级中立EDA云平台或成脱困关键
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