在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，芯片產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷前所未有的變革。從人工智能（AI）、5G、高性能計(jì)算（HPC）等前沿技術(shù)的崛起，到全球產(chǎn)業(yè)鏈的重新布局，中國芯片行業(yè)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇，尤其是芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，正以迅猛的速度成長。

然而，在快速發(fā)展的背后，行業(yè)也面臨著新的挑戰(zhàn)。在ICCAD 2024的主題演講中，魏少軍教授指出，中國芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的增長速度首次低于全球半導(dǎo)體行業(yè)的平均增速。2024年，中國芯片設(shè)計(jì)業(yè)的年增長率為11.9%，而全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)增長19%。這一趨勢既表明了行業(yè)逐步走向成熟與理性發(fā)展，也暴露出在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品質(zhì)量和市場拓展等方面的短板。這種差距對中國芯片企業(yè)提出了更高的挑戰(zhàn)與要求，同時也意味著在自主芯片持續(xù)突破的背景下，產(chǎn)業(yè)環(huán)境對芯片技術(shù)和設(shè)計(jì)能力提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和全新的期待。

隨著芯片新技術(shù)的不斷發(fā)展，對制程工藝、設(shè)計(jì)規(guī)模和資源的要求也在迅速提高，芯片設(shè)計(jì)環(huán)境的構(gòu)建變得愈發(fā)復(fù)雜。對芯片設(shè)計(jì)企業(yè)來說，挑戰(zhàn)尤為明顯。一方面，初創(chuàng)企業(yè)在資源有限的情況下，如何搭建一個滿足芯片設(shè)計(jì)要求的設(shè)計(jì)環(huán)境？另一方面，面對日益復(fù)雜的設(shè)計(jì)流程，如何在人員經(jīng)驗(yàn)尚顯不足的條件下完成高效布局？這些問題已經(jīng)成為制約企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵難題。

在這樣的背景下，紫光云希望通過技術(shù)與服務(wù)的賦能，幫助芯片企業(yè)解決實(shí)際困難，搭建高效、穩(wěn)定的設(shè)計(jì)環(huán)境，為芯片設(shè)計(jì)企業(yè)提供資源支持與設(shè)計(jì)優(yōu)化。

在近日ICCAD-Expo 2024上，紫光云重磅發(fā)布了全新的紫光芯片云3.0整體解決方案，通過“四重服務(wù)升級”塑造“全棧式芯片云服務(wù)”，助力中國芯片產(chǎn)業(yè)邁向更高質(zhì)量的發(fā)展階段。

在發(fā)布會前，紫光云公司首席技術(shù)官柳義利、產(chǎn)品與研究開發(fā)部副總裁唐元武、紫光芯片云解決方案總架構(gòu)師耿加申以及紫光云系統(tǒng)部企業(yè)業(yè)務(wù)部部長陶豆接受了采訪。

四重服務(wù)，構(gòu)建完整的芯片上云全棧解決方案

“因?yàn)閲鴥?nèi)的芯片產(chǎn)業(yè)近幾年才開始發(fā)展，早期階段更多地集中于構(gòu)建和完善自身的研發(fā)和制造能力，上云并不是優(yōu)先考慮的事?！弊瞎庠乒井a(chǎn)品與研究開發(fā)部副總裁唐元武觀察，“但這兩、三年我們發(fā)現(xiàn)，無論是比較大型的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)還是中小規(guī)模的企業(yè)，都在積極考慮將業(yè)務(wù)遷移到云端?！边@樣的轉(zhuǎn)變反映了行業(yè)對云計(jì)算在芯片設(shè)計(jì)管理中重要性認(rèn)識的提升。

作為新一代的芯片云服務(wù)，紫光芯片云3.0在前一代的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拓展了對于混合云架構(gòu)的方案支持，同時也推出了更完備的芯片設(shè)計(jì)服務(wù)。

據(jù)悉，紫光芯片云3.0提供四重服務(wù)：一是一站式云咨詢規(guī)劃和保障服務(wù)；二是集群調(diào)度與管理服務(wù)，包含兩大核心軟件；三是全面的算力服務(wù)；四是一站式芯片設(shè)計(jì)服務(wù)。

紫光云公司首席技術(shù)官柳義利指出，紫光云能夠?yàn)樾酒O(shè)計(jì)領(lǐng)域的客戶提供全面的一站式解決方案。他強(qiáng)調(diào)，紫光云的服務(wù)范圍不僅涵蓋芯片設(shè)計(jì)的各個環(huán)節(jié)，甚至連客戶的辦公環(huán)境和IT基礎(chǔ)設(shè)施也能提供一站式的解決方案。與此同時，公司在后端擁有豐富的資源，能夠支持芯片處理的全過程。

芯片設(shè)計(jì)上云可以實(shí)現(xiàn)硬件投入和維護(hù)成本降低，實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算資源靈活配置，加速芯片設(shè)計(jì)的仿真和驗(yàn)證流程。對于芯片設(shè)計(jì)客戶而言，可以選擇本地私有云、公有云和混合云三種不同的部署方案來構(gòu)建云上芯片設(shè)計(jì)環(huán)境。當(dāng)前的中小型芯片設(shè)計(jì)上云客戶，傾向于將芯片設(shè)計(jì)的前端后端全部上云；而某些大型芯片設(shè)計(jì)客戶，則出于安全顧慮和大規(guī)模仿真資源需求，大多僅將芯片設(shè)計(jì)后端進(jìn)行上云。

而對于絕大多數(shù)芯片設(shè)計(jì)公司、尤其是中小型芯片設(shè)計(jì)公司而言，這種云上芯片設(shè)計(jì)環(huán)境的構(gòu)建和資源部署是一項(xiàng)及其復(fù)雜繁瑣的工作，需要投入大量的精力。而紫光芯片云3.0可以依據(jù)芯片客戶的具體需求，提供包含私有云、公有云和混合云資源池在內(nèi)的一站式解決方案。

紫光芯片云解決方案能夠?yàn)榭蛻籼峁└咝ъ`活的算力服務(wù)，其核心來自兩大自研軟件——“CAD管理平臺”和“紫芯調(diào)度器”。

CAD管理平臺是一款專為芯片設(shè)計(jì)行業(yè)量身定制的產(chǎn)品，旨在高效管理復(fù)雜的設(shè)計(jì)環(huán)境和資源。平臺通過對計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲和安全等底層資源的統(tǒng)一納管與可視化，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用和業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行，解決了當(dāng)前芯片設(shè)計(jì)企業(yè)面臨的環(huán)境復(fù)雜性問題。據(jù)悉，CAD管理平臺具備集群管理的可視化操作、深入的集群分析以及便捷的模板化配置等功能，幫助企業(yè)高效運(yùn)維芯片設(shè)計(jì)環(huán)境，顯著提高資源利用率，解決管理人員在運(yùn)維過程中面臨的難題，保障整個業(yè)務(wù)的順暢開展。

而紫芯調(diào)度器則可以作為CAD管理平臺的配套工具，能夠靈活、高效地調(diào)度芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)，將任務(wù)分配到各個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行高效執(zhí)行，提升整體運(yùn)行效率。

紫光云歷時5年自主研發(fā)了這一調(diào)度器。紫芯調(diào)度器具備兩個顯著特點(diǎn)：一是操作體驗(yàn)一致：與國外領(lǐng)先廠商的軟件使用習(xí)慣保持一致；二是高效調(diào)度與大規(guī)模管理：支持大規(guī)模資源管理與調(diào)度，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。

據(jù)耿總介紹，某芯片設(shè)計(jì)客戶曾面臨資源分散、利用率低的問題。紫光云專家團(tuán)隊(duì)建議他們采用私有云的方式，將新建資源池與現(xiàn)有資源進(jìn)行統(tǒng)一納管，通過CAD管理平臺進(jìn)行資源監(jiān)控和調(diào)優(yōu)。最終，資源利用率從原先的40%提升至80%，有效解決了資源利用率低、部署慢、運(yùn)營效率低等難題。同時，紫芯調(diào)度器在該項(xiàng)目中管理了高達(dá)5萬核的規(guī)模，每周運(yùn)行作業(yè)接近60萬個，且在過去兩年中始終保持穩(wěn)定高效運(yùn)行。

更懂芯片設(shè)計(jì)，所以更懂云上芯片設(shè)計(jì)解決方案

紫光芯片設(shè)計(jì)云的初衷，來自于新紫光集團(tuán)內(nèi)部對于芯片設(shè)計(jì)上云的實(shí)際需求。而從1.0到3.0的持續(xù)迭代打磨，則是持續(xù)內(nèi)部優(yōu)勢整合，看準(zhǔn)了中國芯片設(shè)計(jì)行業(yè)飛速發(fā)展的未來市場機(jī)遇。

紫光云依托新紫光集團(tuán)，不僅具備深厚的云服務(wù)技術(shù)?；A(chǔ)和知識積累，還具備其他公有云服務(wù)廠商、或者芯片設(shè)計(jì)服務(wù)商所不具備的整合優(yōu)勢。

紫光云系統(tǒng)部企業(yè)業(yè)務(wù)部部長陶豆表示：“紫光芯片云3.0算是開辟了一條獨(dú)特的賽道。我們是業(yè)界唯一能夠同時提供公有云和私有云服務(wù)的公司。不僅如此，我們還整合了軟件、服務(wù)，以及后端和未來的資源，真正地用‘云’將整個芯片設(shè)計(jì)流程實(shí)現(xiàn)無縫串聯(lián)，為各類型芯片設(shè)計(jì)公司提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，是我們的愿景。”

因?yàn)楦酒O(shè)計(jì)，所以也就更懂云上芯片設(shè)計(jì)解決方案的關(guān)鍵所在。首先，由于芯片設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)獨(dú)特性，在計(jì)算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上的要求都和一般的公有云服務(wù)有所不同。尤其是芯片設(shè)計(jì)涉及EDA工具運(yùn)行、仿真、驗(yàn)證和版圖設(shè)計(jì)等，特別依賴高性能計(jì)算資源，包括大規(guī)模CPU集群、并行計(jì)算能力以及專門的資源調(diào)度工具，確保設(shè)計(jì)任務(wù)在多節(jié)點(diǎn)間高效調(diào)度與執(zhí)行。

而紫光芯片云提供的資源池是為高性能計(jì)算、仿真驗(yàn)證和復(fù)雜任務(wù)調(diào)度量身定制，也就是所謂的芯片行業(yè)里的專用算力，包括多核、高性能的裸金屬產(chǎn)品、高性能的存儲及其高標(biāo)準(zhǔn)的安全機(jī)制。因?yàn)樾酒髽I(yè)最擔(dān)心的是上云安全，所以紫光芯片云上也做了特殊的安全服務(wù)，包括監(jiān)控、磁盤加密等業(yè)界領(lǐng)先的安全方案，使得企業(yè)在選擇資源的時候達(dá)到最優(yōu)。

在芯片云3.0新增的芯片設(shè)計(jì)服務(wù)中，紫光云依托擁有十多年經(jīng)驗(yàn)的大規(guī)模芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，為客戶提供一站式設(shè)計(jì)服務(wù)，助力客戶完成從后端設(shè)計(jì)、流片對接到流片后的封裝測試等全流程服務(wù)。特別是，紫光云在對接國內(nèi)專業(yè)流片廠商方面積累了豐富的案例和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確保設(shè)計(jì)成果高效落地，助力客戶實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量芯片的成功流片與驗(yàn)證。

結(jié)語

據(jù)悉，醫(yī)療、金融、教育和制造業(yè)是紫光云未來重點(diǎn)布局的四大云服務(wù)方向。隨著AI場景的逐步下沉以及地緣風(fēng)險(xiǎn)等因素的推動，中國芯片設(shè)計(jì)業(yè)正迎來新的發(fā)展機(jī)遇，行業(yè)呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。同時，在當(dāng)前全球產(chǎn)業(yè)格局重構(gòu)的背景下，國產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)業(yè)需要在路徑依賴的基礎(chǔ)上，探索一條自主創(chuàng)新的新路徑，逐步構(gòu)建從產(chǎn)品定義、系統(tǒng)級應(yīng)用到芯片設(shè)計(jì)、制造的完整產(chǎn)業(yè)鏈自主演進(jìn)進(jìn)程。

在這一關(guān)鍵發(fā)展階段，紫光芯片云3.0將發(fā)揮重要作用。依托自身在云服務(wù)和芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的深厚積累，紫光芯片云3.0將串聯(lián)起包括EDA、IP、Foundry等各方生態(tài)資源，形成強(qiáng)大合力，為中國芯片設(shè)計(jì)業(yè)提供穩(wěn)定、高效的支持，助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。