如果用一個歷史時期來形容目前國內單光子雪崩二極管(SPAD)傳感器芯片的市場格局,那就是——春秋。
各家IC設計公司百家爭鳴,而浙桂半導體就是其中的“百分之一”。
一、浙桂研發SPAD傳感器芯片需要召喚像元、模擬、數字、算法四大領域的研發工程師,涉及到的EDA工具鏈覆蓋范圍極廣。
傳感器芯片,是非典型的數模轉換芯片,涉及大量定制器件以及MEMS相關的開發。所以涉及到四大領域工程師,使用的EDA工具鏈覆蓋范圍相當廣泛。
這四大領域里,每個領域使用的工具都不一樣,許多研發的精力都花在了安裝、調校工具上。
二、浙桂90%是研發工程師,其中,95后占比近一半。
他們有什么特征?
(1)成長于互聯網時代,追求高性能,對卡頓零容忍,注重使用體驗;
(2)好奇心強,愛玩兒技術,追求自動化、集成化的EDA工具;
(3)術業有專攻,希望能專注在自己的研發業務上,不想管其他事。
總結一下,年輕人嘛,就是要用得爽!
然而——
現實一:沒有IT,短期內也不打算有,由研發在兼任
現實二:公司位于杭州市重點科創園區,平時用的是園區內的超算中心
說起超算中心,我們在《八大類主流工業仿真平臺【心累指數】終極評測》中曾經用一個比喻描繪過企業用戶的使用場景——
假如我們把跑仿真驗證看作點菜吃飯,偏硬件層的相關工作是廚房基礎設施,偏軟件層的工作是配菜、調料、做飯,那么超算就像是公共廚房,廚房基礎設施是現成的。
研發需要自己配菜并帶上調料做飯(裝軟件、配環境),然后才能吃(跑任務),這就很考驗研發的水平(和耐心)了。
而且,公共廚房容量是有限的,很多東西無法靈活調整。
還可能存在一種情況——有時研發正在廚房里忙,突然跑來一個陌生人也進來在旁邊做起飯來;甚至突然之間,公共廚房被宣布收回了,把研發趕了出來……
研發工程師看了紛紛搖頭:為什么還要配菜做飯?我只想吃飯啊……
95后們看了想掀桌。
你讓這些從小習慣高配置大屏幕,打個游戲APM300+,ping值超過20就要拍鍵盤的年輕人,如何面對一跑任務就卡頓、不能雙屏快速切換,時不時要干IT的活,搞一些跟芯片設計無關的事情?
此時此刻,浙桂CEO岳總的內心活動如下——
大意了,這一屆年輕人不好帶啊……
1、EDA全工具鏈支持,還可以自動化管理
我們會根據不同IC設計類型,結合不同階段的典型業務特點,使用的EDA工具有哪些特性,利用計算機技術提升不同業務場景的計算效率。
芯片設計五部曲之一 | 聲光魔法師——模擬IC
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比如,不同的應用需要適配與之相應的機型。否則配置給低了,拖累研發進度;配置給高了,又會浪費研發經費。
我們會先根據以往經驗給浙桂推薦常規適用機型(比如做版圖驗證的Calibre通常需求多核大內存機型),再根據實際使用情況進行調整。
同時,我們的自動化工具鏈管理功能,可在環境中自動串聯起不同設計階段的工具鏈,降低研發的操作繁瑣度。比如前端工程師在Virtuoso里跑出的數據,可自動導入到后端工程師使用的Calibre,而無需一個個手動打開軟件,極大提升了研發效率與操作體驗。
2、獨立分區,滿足不同組的不同打開方式
浙桂的研發分為像元、模擬、數字、算法四個組,其中像元組的Sentaurus是搶資源大戶,往往他們的任務一上線,其他人就沒法用了。
我們支持將同一個集群分成不同的獨立分區。
分區1供模擬、數字、算法三個組進行常規芯片開發使用。研發工程師在整體用量不大的情況下可以保留原來的使用習慣,單機使用。
分區2則專門給像元組劃出一個區,跑資源需求比較大的Sentaurus,集群模式使用。集群會根據整體業務量自動彈性伸縮,任務完成后資源可及時回收。
這樣既保證了不同組的研發們能在同一個集群中工作,保留各自操作習慣的同時還互不干擾;又可以讓他們更有效地使用資源,減少閑置資源,提升整體資源利用率。
3、年輕用戶體驗全面UP,老員工也覺得爽
VNC雙屏、網絡卡頓這些小事就不多提了。
最重要的一點:研發與IT之間也是有壁的,他們說的是不同世界的語言。而且壁與壁之間還有一段不小的距離,不知道該歸誰管,需要懂交叉學科的人才。
研發與IT的分工界面,在自建數據中心、超算、速石研發云平臺這三者之間完全不同。
說回廚房這個設定。
自建數據中心,浙桂直接放棄了這個選項。展開戳這里:最強省錢攻略——IC設計公司老板必讀
使用超算中心,就像在公共廚房做飯。研發需要自力更生,做很多事。
而用我們fastone研發云平臺,相當于在環球臻選餐廳點菜吃飯,后廚可以一鍵變大變小,餐廳還提供專屬管家服務,為研發和IT的交叉領域提供專業支持。
IT可以通過一個管理系統調用全部廚房設備做飯,自動化程度相當高,大大降低了工作量,比如可以隨時無限量采購全球特色食材、根據菜品的成熟度自動開關火等等。
真正做到,研發就專心搞研發。
還有,我們上線速度超快的~~
1、一天一練秒變一天三練
云上充足的資源確實給浙桂的研發效率帶來了極大提升。
以耗資源大戶Sentaurus為例,原先每跑一組任務約需12小時,像元組的工作習慣是當天提交完任務之后,第二天上班再來看結果、調參數,然后再跑12小時,再來看。
而現在通過fastone云平臺,每天可以跑完2-3組任務。跑Sentaurus任務的周期大大縮短,極大提升了像元組的研發效率。
同時,其他三個組再也不會被像元組占掉資源,苦苦排隊等待了。而且單機使用,機型的選擇自由度也大大提高,各選各的。
2、真·省錢秘籍
浙桂作為一家初創IC設計公司,每一分錢都要花在刀刃上。
省錢妙招一:OD換RI
在使用初期,由于缺乏整體使用計劃,在云平臺上開的都是OD(按需)實例,單價較高。
當使用了一段時間之后,浙桂對于自己在平臺上的整體資源用量與使用規律有了一定的認識,在我們的建議下,開始有計劃地將OD(按需)實例逐步轉為價格更低廉的RI(預留)實例。
OD:按需實例,按小時計費,單價相對較高;
RI:預留實例,包月或包年計費,價格相對實惠。
省錢妙招二:單機轉集群
平臺剛上線的時候,研發工程師們延續了本地的使用習慣,一人使用一臺云服務器,通過VNC遠程控制云端資源打開EDA工具跑任務,還經常跑完任務忘記關機。這種方式操作麻煩且利用率極低,我們通過數據分析發現資源整體利用率往往只有10-20%,浪費很嚴重,于是建議整體轉為彈性集群模式跑任務。
這種模式的最大優勢在于可以根據浙桂的實際使用情況自動彈性擴展資源,并在使用完后可以自動關機,幾乎不存在資源閑置的情況,極大節省了成本。
省錢妙招三:任務&資源適配
我們分析了浙桂集群中兩個分區的資源利用率,發現雖然分區1同時給模擬、數字、算法三個組使用,但大部分時間的資源利用率并不高,存在浪費。因此建議可以在分區1選擇較低的機器配置,提升利用率。
而分區2主要是給像元組做器件仿真,對資源的消耗會更高,我們推薦用戶使用48核的較高配置。
在可預期的未來,隨著浙桂業務的發展,我們還有更多精彩內容——
1、資源&任務監控
浙桂一開始并沒有使用資源&任務監控功能。
有時內存溢出了,有時硬盤滿了,有時候根據經驗選了某種機型配置,但是工具變了之后,配置就未必合適了,但因為沒有監控功能,往往不能及時發現問題。
以上這些情況在短時間內反復出現,導致……嗯……大家都很不爽……
在我們的建議下,浙桂剛剛上線了資源&任務監控功能。
任務監控功能非常強大,詳情可戳這里:王者帶飛LeDock!開箱即用&一鍵定位分子庫+全流程自動化,3.5小時完成20萬分子對接
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未來我們還會有一篇文章專門討論EDA領域基于業務的監控功能,敬請期待哦~
2、多地/海外研發中心協同
未來,隨著浙桂半導體逐步布局杭州以外的地區,fastone云平臺的多地&海外協同功能可以讓相隔千里的研發們共享多維度的監控指標與豐富的監控界面,還支持用戶、存儲、賬單等多個系統的多地共享和協同,極大方便了多個研發中心協同管理。
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1、浙桂作為一家初創IC設計公司,從一開始就希望輕資產,重研發,不考慮建設本地機房,直接選擇了全云模式。
2、對年輕工程師的重視,是我們采訪岳總的過程中得到的強烈感受。
他說:年輕人,成為未來國內半導體行業的中流砥柱,這是一件確定的事。
重視年輕工程師的用戶體驗,怎么設計出能更好地滿足年輕人需求的產品,我們也在路上。
3、浙桂想要一整套研發環境,能夠快速上線,馬上投入研發使用,我們很好地滿足了這一需求。
關于fastone云平臺在各種EDA應用上的表現,可以點擊以下應用名稱查看:HSPICE │ OPC │ VCS │ Virtuoso
速石科技芯片設計五部曲,前三部先睹為快:模擬IC│ 數字IC │ 算法仿真
- END -
我們有個IC設計研發云平臺
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作者 | 高歌
編輯 | Panken
芯東西5月12日報道,2022年以來,新冠肺炎疫情對上海、深圳等地造成了較大影響,居家辦公在各行各業中變得十分普遍。上海作為芯片產業的聚集地,很多芯片設計公司也因此轉向居家辦公。
那么芯片設計在家就能夠完成嗎?
對芯片工程師來說,他們“畫”出芯片的“筆”就是EDA(電子設計自動化)工具。云端的EDA工具就是芯片工程師能夠居家辦公、用家用設備設計出芯片的關鍵。
但同時,上云對芯片企業來說并不輕松。如何兼容各類EDA工具、保障數據安全和運行速度穩定,并能讓工程師快速上手,都是云平臺需要面對的挑戰。
如今,EDA云平臺產業遇到市場良機,而質疑仍存。
為此,芯東西采訪到了為芯片設計公司提供EDA云平臺的速石科技創始人、CEO陳熹,講一講芯片設計到底如何能夠在家完成。
01. 2021年芯片設計創企新增592家云端EDA成居家辦公關鍵
疫情之下,芯片創企正遭遇資金短缺、工作效率降低、流片時間不確定等多種困境。根據2021年中國半導體行業協會的統計,中國共有2810家芯片設計企業,較2020年多了592家,同比增長26.7%。這些芯片設計公司大多集中在上海、深圳和北京三地,目前都面臨疫情影響。
從2017年至今,中國芯片設計企業數量從1380家增長到2810家,新增1430家。這意味著,全國一半以上芯片設計企業的創建時間不超過5年。2020和2021兩年,業界更是涌現出1030家新的芯片設計創企。
對于芯片設計公司來說,EDA(電子設計自動化)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平臺工作。如果芯片設計公司選擇自行搭建云平臺,就意味著加大IT部門的投入。
而當芯片設計團隊進行仿真和驗證時,往往需要調用大規模的算力集群,其算力節點的數量從幾臺到幾千臺不等。在這樣大的算力環境下,整個集群算力的管理和調度、算力集群和存儲系統的交互,同樣需要一支專業的IT團隊進行操作。
但對大部分芯片創企來說,如果想要生存發展,就要盡早實現芯片流片,將產品交付客戶,芯片設計效率至關重要。這個過程中,芯片設計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、運維自己的云平臺。在芯片設計團隊尚不完備的情況下,專業IT團隊過于奢侈。
當被迫居家辦公時,芯片設計公司正在面對種種挑戰。
作為資深從業者,一站式云平臺供應商速石科技的創始人、CEO陳熹告訴芯東西,家庭、個人設備缺乏芯片設計所需的專業并行計算環境、EDA工具、硬件以及支撐服務體系。
芯片工程師在居家辦公時會遇到硬件/網絡帶寬不達標、家用環境無法保障安全、團隊協作不順等諸多困難。同時芯片創企的業務規模會快速擴張,算力資源需求存在不確定性。
因此,對初創公司來說,一種可擴展、避免大量資金投入、能夠快速采用的云平臺或許是解決這些問題的關鍵。
02.EDA云平臺產業已至關鍵節點國內市場規模達百億元
除了創企,非初創芯片設計公司也對云平臺有著需求。從算力上來說,隨著芯片設計公司規模的不斷擴大、所研發芯片制程的演進,其算力需求也會增加。
如果擴充本地計算集群,芯片設計公司需要在硬件、場地、人員、運維等方面進行大量投入,且芯片設計的算力需求存在波動:任務數量低谷時算力閑置,高峰時任務需排隊進行。
有業內專家稱,投片前3個月,芯片設計公司對算力的需求是“無限”的。對這種波動型的需求,芯片設計公司單純地擴大本地數據中心規模,并不能很好地解決問題。即使是大型芯片設計公司,在計算需求不斷增大后,傳統的托管IDC計算模式仍可能出現問題,不能及時輸出成果,降低設計效率。
相比之下,云平臺可以更靈活地調用算力,任務高峰時可調用海量云端算力,低谷時則減少調用算力,能夠顯著提升芯片設計效率。
因此,自2010年、2011年起,Cadence、Synopsys等國際EDA巨頭開始提出了EDA上云的概念。之后,英特爾、英偉達等芯片巨頭開始探索EDA云工具的應用。2015年后,公有云架構逐漸穩固,數據安全體系逐漸成熟。
如今,EDA云平臺的工具和運行環境已逐漸整合在一起,且產品能夠規模化地復制到不同的行業,并提供給客戶??梢哉f,EDA云平臺產業已經到了商業化發展的關鍵節點。
隨著技術發展,EDA云市場正快速擴大。其中,大量新增的中國芯片企業撐起了一個價值百億的EDA云平臺市場。陳熹估計,截至2021年年底,中國EDA云平臺的市場規模大概達到一百億元,年復合增長率在20%以上。
快速發展的EDA云市場中,速石科技這樣的企業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,但其產品和服務數量較為龐大,對芯片設計行業沒有針對性,界面也較為復雜,工程師學習存在一定門檻和成本。而較Cadence、Synopsys、西門子EDA等國際EDA巨頭的云平臺,速石科技采用EDA廠商中立、多云的環境和架構,能夠為芯片設計公司提供兼容、完善的EDA工具鏈,以及“在任何時間點、任何應用場景中,最適合他們、最具性價比的云資源”。
03.為客戶提供云端“超算”將仿真效率提升42倍
盡管EDA云平臺市場不斷壯大,但在半導體這樣一個極度追求穩定性、數據安全的產業,很多芯片設計公司對這樣一個新興產業抱有質疑。有芯片創企高管透露,芯片設計數據上云的安全性和云端任務的運算速度,是他對EDA云平臺最大的擔心。
面對質疑,陳熹回應稱,在數據存儲、運行和計算資源的可靠性上,大規模云較本地數據中心更加安全。在云的基礎架構上,其可靠性能夠達到六個九(99.9999%)甚至十三個九(99.99999999999%)的程度,這是本地數據中心很難達到的。
同時,速石科技的一站式IC設計云平臺從設計之初就進行了通盤考慮,添加了應用層面上、端到端的數據安全和數據加密功能。這些功能使云供應商和速石科技無法觸碰到客戶的芯片設計數據和數據資產,從技術架構上保障了客戶的信息安全。
陳熹稱,作為專業的云平臺廠商,速石科技能夠從流程、管理等方面給客戶一體式的數據安全保護。他強調:“客戶想到的問題我們都已經想到,并且有相應的解決方案;客戶還沒想到的問題,我們也有相應的流程和方案?!?/p>
在數據運行方面,如今的云技術也可以滿足芯片設計所需的算力和穩定性。
以速石科技為例,其采用了專業計算領域較為先進的無服務器架構,有自己的調度器和并行文件系統,相當于向芯片設計客戶提供一臺定制化的超級計算機。
2019年,速石科技就以1.1626 Petaflops的成績排名第482名,成為全球第二、亞洲唯一一家以公有云算力躋身超級計算機TOP500的公司。更重要的是,速石科技調度這一全球TOP500的超算算力,只花費了5530美元和4個小時,遠低于其他上榜超算,展現了云平臺的優勢。
在實際應用中,速石科技也收獲了很多經典案例。
據陳熹分享,有小型芯片設計公司使用速石科技的全云架構方案,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小時就順利完成。
2021年,速石科技成為了三星Foundry國內首家SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem)云合作伙伴。
陳熹透露,如今在半導體領域,速石科技已服務于中穎電子、納芯微、士蘭微、華大北斗、復旦大學等國內的企業與高校。速石科技也希望為芯片設計公司提供最優秀的產品,成為其成長過程中最重要的合作伙伴。
04.結語:芯片設計所需算力不斷升級中立EDA云平臺或成脫困關鍵
上云是EDA行業一個長期的發展趨勢。隨著芯片制程的演進,芯片設計的成本快速上升,邏輯仿真、驗證、版圖設計所需算力規模不斷增加。本地數據中心的建造運維投入、專業IT人員的招募、安全系統的構建都是芯片設計公司需要面對的挑戰。
全球疫情下,EDA云平臺的價值更是凸顯。作為一個新興的供應鏈環節,EDA云平臺正在高漲的下游需求中成長,成為EDA產業中的關鍵賽道之一。
你也許想了解具體的落地場景:
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集成多種EDA應用,大量任務多節點并行
應對短時間爆發性需求,連網即用
跑任務快,原來幾個月甚至幾年,現在只需幾小時
5分鐘快速上手,拖拉點選可視化界面,無需代碼
支持高級用戶直接在云端創建集群
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