作者：新思科技云解決方案副總裁 Sandeep Mehndiratta

如果您無(wú)法再在 Netflix 上播放電影、無(wú)法通過(guò) Paypal 支付在線購(gòu)買的賬單或遠(yuǎn)程工作，該怎么辦？那是一個(gè)沒有云計(jì)算的世界。

云計(jì)算的概念在大多數(shù)行業(yè)和企業(yè)中根深蒂固，IT 專業(yè)人員、開發(fā)人員和 C 級(jí)管理人員都同意依靠公共云服務(wù)提供商來(lái)托管和維護(hù)最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)和計(jì)算資源的智慧. 事實(shí)上，如果亞馬遜、谷歌和微軟等公司不通過(guò)某種云模型的變化來(lái)提供我們所依賴的服務(wù)，我們的日常生活將會(huì)大不相同。云計(jì)算的按需性質(zhì)為各種類型和規(guī)模的公司提供了更高的靈活性和經(jīng)濟(jì)效益。

但是——盡管是實(shí)現(xiàn)廣泛、性能更好和更安全的云解決方案的基礎(chǔ)元素——電子和半導(dǎo)體行業(yè)在為自己采用該模型方面一直非常緩慢。對(duì) IP 安全性的擔(dān)憂、超專業(yè)應(yīng)用程序的性能需求以及希望保持對(duì)事物的控制的普遍趨勢(shì)阻礙了領(lǐng)先芯片和電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員更廣泛地接受云計(jì)算。

鑒于需要更大更好芯片的大局趨勢(shì)，思維方式開始發(fā)生變化。硅設(shè)計(jì)的新創(chuàng)新是推動(dòng)從 4G-5G-6G 的通信遷移、滿足藥物和生物科學(xué)研究、環(huán)境建模、更好地了解氣候變化以及探索產(chǎn)生能源或生產(chǎn)新方法的大數(shù)據(jù)需求的關(guān)鍵。產(chǎn)生水。所有這些先進(jìn)的、需要大量計(jì)算的應(yīng)用程序都依賴于前所未有的芯片和系統(tǒng)復(fù)雜性，而這反過(guò)來(lái)又需要強(qiáng)大的計(jì)算主干來(lái)設(shè)計(jì)它們。

Synopsys 在促進(jìn)為云供應(yīng)商開發(fā)高性能計(jì)算 (HPC) SoC 方面發(fā)揮著不可或缺的作用，因此我們對(duì)這些設(shè)計(jì)人員從 EDA 的角度為 HPC 工作負(fù)載生產(chǎn)芯片的需求有著一線的視角。我們?cè)趦?yōu)化一些關(guān)鍵應(yīng)用程序以在云中高效運(yùn)行方面取得了重大進(jìn)展，雖然在采用托管芯片設(shè)計(jì)方面取得了令人鼓舞的步驟和一些顯著的成功，但一場(chǎng)完美的驅(qū)動(dòng)因素風(fēng)暴很可能會(huì)加速向云計(jì)算的趨勢(shì)。未來(lái)一年的 EDA 工具的 SaaS 模型。

是什么推動(dòng)了芯片設(shè)計(jì)采用云？

云模式在其他行業(yè)的成功并沒有輸給傳統(tǒng)保守的半導(dǎo)體行業(yè)。看到財(cái)富 500 強(qiáng)公司和知名研究機(jī)構(gòu)將他們最重要的銷售、人力資源、財(cái)務(wù)、工程和其他關(guān)鍵運(yùn)營(yíng)信息信任到云中，現(xiàn)在讓芯片設(shè)計(jì)決策者相信它也可以為他們工作。事實(shí)上，云提供商為資源提供的精細(xì)遙測(cè)、監(jiān)控和控制取代了企業(yè)在其本地?cái)?shù)據(jù)中心部署的安全機(jī)制。因此，盡管安全始終是一個(gè)沒人愿意減少的問(wèn)題，但它已不再是一個(gè)頂級(jí)問(wèn)題。

在科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)研究、金融和能源領(lǐng)域需要 HPC 的用例證明，當(dāng)需要靈活訪問(wèn)最強(qiáng)大的資源時(shí)，并不總是需要，甚至不是最優(yōu)的，在本地?fù)碛兴旭R力。許多計(jì)算密集型應(yīng)用程序可以在安全可靠的數(shù)據(jù)中心同樣高效地運(yùn)行，從而減輕管理開銷并為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提供更高的靈活性。我們已經(jīng)看到我們自己的客戶在使用云優(yōu)化工具進(jìn)行數(shù)字實(shí)施、圖書館表征、簽核、自定義布局和物理驗(yàn)證方面取得了顯著成功。通過(guò)我們自己的經(jīng)驗(yàn)，我們已經(jīng)看到基于云的計(jì)算的靈活性和彈性在許多層面上都起作用。

關(guān)鍵事件的融合正在推動(dòng)芯片設(shè)計(jì)采用云：

• 超融合集成的系統(tǒng)復(fù)雜性以及摩爾定律的規(guī)模復(fù)雜性需要超融合設(shè)計(jì)流程，而這反過(guò)來(lái)又需要成倍增加的計(jì)算和 EDA 資源
• 云服務(wù)提供商已經(jīng)擴(kuò)展了HPC 優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施的可用性、可負(fù)擔(dān)性和處理這些工作負(fù)載的能力
• AI 正在更多的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)工具中使用，對(duì)前兩個(gè)場(chǎng)景具有自然的乘法效應(yīng)

半導(dǎo)體公司對(duì)用于計(jì)算和管理所需資源的共享或托管模型的信心和信任發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。安全態(tài)勢(shì)、身份管理和其他基礎(chǔ)設(shè)施增強(qiáng)方面的改進(jìn)促使工程團(tuán)隊(duì)和高管跨越鴻溝，采用更靈活和更具成本效益的方法來(lái)支持他們的工程工作。

而這是半導(dǎo)體行業(yè)，主要驅(qū)動(dòng)力是規(guī)模和性能。隨著芯片和系統(tǒng)變得越來(lái)越大和越來(lái)越復(fù)雜，訪問(wèn)更多計(jì)算資源幾乎是一種無(wú)法滿足的需求。對(duì)于某些人來(lái)說(shuō)，在內(nèi)部設(shè)置和管理一個(gè)又一個(gè)服務(wù)器群是不切實(shí)際的，如果不是不可能的話，尤其是如果對(duì)此類資源的需求是周期性的——大多數(shù)芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程就是這種情況。僅在需要時(shí)才利用額外的馬力，即使是最大的公司也能獲得額外的靈活性和敏捷性，更不用說(shuō)為快速創(chuàng)業(yè)提供更經(jīng)濟(jì)有效的方法了。

云為任何規(guī)模的公司和任何應(yīng)用程序提供了在安全環(huán)境中根據(jù)需要擴(kuò)展設(shè)計(jì)和驗(yàn)證能力的靈活性。在芯片設(shè)計(jì)的情況下，團(tuán)隊(duì)可以訪問(wèn)最先進(jìn)的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，降低他們自己的系統(tǒng)維護(hù)成本（甚至完全消除它們），并享受更靈活的基于使用的模型，支持一些常見的突發(fā)使用期芯片設(shè)計(jì)過(guò)程的各個(gè)階段。Synopsys 提供了一套強(qiáng)大的安全工具來(lái)降低基于云的環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)現(xiàn)更多的協(xié)作和靈活性，以及??更高的效率

無(wú)論你在哪個(gè)行業(yè)，過(guò)去兩年都改變了傳統(tǒng)的工作模式，也許是永久性的。今天的隨時(shí)隨地工作的現(xiàn)實(shí)實(shí)際上是一般科技公司的延伸，尤其是電子和芯片公司，已經(jīng)有一段時(shí)間了。協(xié)作一直是電子設(shè)計(jì)成功的基石，而頂級(jí)公司早就采用了分散的勞動(dòng)力模式——使他們能夠利用全球的卓越中心和技能組合，并保持項(xiàng)目全天候運(yùn)行。

采用第三方托管的以云為中心的模型只會(huì)加強(qiáng)這種方法，在某些情況下提供更優(yōu)化的基礎(chǔ)架構(gòu)，以允許團(tuán)隊(duì)共享信息、協(xié)作工作并訪問(wèn)他們目前需要的共享資源，從而支持靈活的高峰使用模型. 在同時(shí)管理硬件/軟件設(shè)計(jì)時(shí)尤其如此，這在當(dāng)今的系統(tǒng)開發(fā)世界中是必須的。

在大多數(shù)情況下，基于云的模型最適合在計(jì)算資源的潛在需求成為瓶頸的領(lǐng)域進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)。這可能是在大規(guī)模驗(yàn)證項(xiàng)目中，例如，蠻力計(jì)算優(yōu)先于人類設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)和技能。此外，計(jì)算密集型任務(wù)（例如功率估計(jì)和噪聲分析以及形式驗(yàn)證）可以通過(guò)云方法在大規(guī)模分布式計(jì)算和存儲(chǔ)資源中分解成更小的部分。本白皮書例如，探索分布式計(jì)算模型對(duì)設(shè)計(jì)驗(yàn)證的效率優(yōu)勢(shì)。除了利用對(duì)強(qiáng)大計(jì)算的靈活訪問(wèn)之外，還可以針對(duì)云實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)協(xié)作任務(wù)，例如大型回歸測(cè)試共享或共享庫(kù)。

使 EDA 工具適應(yīng)云端類似于 EDA 工具針對(duì)新的多線程和多處理架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)的過(guò)渡。支持云的分布式計(jì)算和分布式存儲(chǔ)基于相似的底層原理，我們將看到更多針對(duì)這種使用模型優(yōu)化的 EDA 工具。

使模型適用于用戶和企業(yè)

確保最高級(jí)別的安全性和性能是考慮云計(jì)算的首要任務(wù)，但芯片設(shè)計(jì)模型必須從財(cái)務(wù)和用戶體驗(yàn)的角度來(lái)看都有意義。

以數(shù)據(jù)傳輸速度為例。云存儲(chǔ)必須支持加速數(shù)據(jù)傳輸，允許無(wú)縫的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，不需要額外的努力或技術(shù)來(lái)將數(shù)據(jù)移入和移出云。工具供應(yīng)商有責(zé)任優(yōu)化其解決方案，以利用快速數(shù)據(jù)傳輸選項(xiàng)來(lái)確保最佳用戶體驗(yàn)。

雖然系統(tǒng)開發(fā)人員和芯片設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于使用協(xié)作模型，但需要考慮云實(shí)施的一些細(xì)微差別。EDA 工具特別需要針對(duì)此類使用進(jìn)行優(yōu)化。用戶體驗(yàn)至關(guān)重要，內(nèi)部托管解決方案與在云中運(yùn)行的解決方案之間必須沒有區(qū)別。

從業(yè)務(wù)的角度來(lái)看，提供高峰需求訪問(wèn)的更靈活的定價(jià)模型在傳統(tǒng)上習(xí)慣于長(zhǎng)期許可協(xié)議的行業(yè)中變得越來(lái)越現(xiàn)實(shí) - 每月甚至每小時(shí)，計(jì)劃對(duì)于某些應(yīng)用程序是可能的 - 并且是期望的。

基于云的芯片設(shè)計(jì)成為現(xiàn)實(shí)

隨著在云模型中如何支持芯片設(shè)計(jì)的安全性、性能、商業(yè)模式和用戶體驗(yàn)方面取得了很大進(jìn)展，我們預(yù)計(jì)這種方法在來(lái)年會(huì)得到更廣泛的采用。

龐大的計(jì)算需求和對(duì)更短設(shè)計(jì)和驗(yàn)證周期的不懈推動(dòng)相結(jié)合，推動(dòng)了對(duì)新方法的需求，不僅在工具和設(shè)計(jì)方法本身，而且在開發(fā)團(tuán)隊(duì)如何訪問(wèn)和管理發(fā)揮其潛力所需的資源方面。隨著我們繼續(xù)推進(jìn)芯片和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，基于云的方法將是一個(gè)可行的選擇，如果不是首選的話。