行業背景

這幾年由于國外技術封鎖，我國EDA行業發(fa)展極為迅速，并且已成為推動數(shu)字化轉型和智能化應用(yong)的(de)(de)關鍵支撐。隨(sui)著人工智能、物聯(lian)網、5G通(tong)信、汽車電子(zi)等領(ling)域的(de)(de)迅猛(meng)發(fa)展，對(dui)(dui)芯片的(de)(de)需求也(ye)在(zai)不斷增加，而芯片設計(ji)領(ling)域對(dui)(dui)算力的(de)(de)需求尤為顯著。

在芯片設(she)(she)(she)計領域，隨(sui)著芯片復雜(za)度(du)的(de)不斷提(ti)升，設(she)(she)(she)計過程變得(de)愈加繁瑣復雜(za)，這(zhe)都需要(yao)大量的(de)計算(suan)資(zi)源(yuan)支(zhi)持(chi)。在這(zhe)種背景下，算(suan)力調度(du)成為(wei)了(le)半導體行(xing)業(ye)的(de)重(zhong)要(yao)挑戰(zhan)之一(yi)。隨(sui)著設(she)(she)(she)計任務的(de)增多和(he)(he)復雜(za)度(du)的(de)提(ti)升，如(ru)何合理分配和(he)(he)調度(du)計算(suan)資(zi)源(yuan)，以提(ti)高設(she)(she)(she)計效(xiao)率和(he)(he)降低成本，成為(wei)了(le)設(she)(she)(she)計團隊亟待解決的(de)問題。

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DRC: Design Rule Checking

數(shu)據來(lai)源：ElectonicDesign

半導(dao)體設(she)計制造(zao)生態系統

縱觀國(guo)內外半導體(ti)設計制造生態(tai)系統，如(ru)下(xia)圖所示，可(ke)大致分為四(si)個(ge)部(bu)分：

以高通、聯發科技、蘋果、德州儀器等為代表的設計企業，其擁有或購買核心IP，借助設計工具完成半導體產品的設計。
以臺積電、中芯國際等為代表的生產企業，其多為設計企業代工；當然，有些企業兼備設計與生產雙重角色，如Intel、三星、華為等。
以Cadence、Synopsys、華大九天等為代表的EDA設計工具提供商，借助計算平臺向設計企業和生產企業提供優秀的EDA工具。
以天云融創軟件等為代表的算力調度平臺提供商，為EDA企業提供媲美IBM LSF的算力調度軟件——SkyForm算力調度系統，該產品可與EDA工具捆綁，助力EDA工具效率提升，加快產品上線周期，為設計和生產企業帶來競爭力，推動半導體行業的高速發展。

半導體設計制造流程

1、規格(ge)設(she)(she)計(ji)——EDA設(she)(she)計(ji)工具（使(shi)用者），是(shi)由半導體設(she)(she)計(ji)生產(chan)企(qi)業完成，如高通、聯發科技、蘋果、華(hua)為、三星等。

2、EDA設(she)計工(gong)具（提(ti)供(gong)者），是由(you)EDA工(gong)具廠商提(ti)供(gong)，比如Cadence、Synopsys、華(hua)大九天等。

3、計(ji)算平臺，是由算力服務廠(chang)商提供，天云融創軟件提供的SkyForm算力調度系統(tong)可以作為EDA作業調度和負載監控的平臺。

半導體行業產品設計速度的影響因素

隨著國內外(wai)半(ban)導體(ti)設計(ji)制造領(ling)域中各(ge)廠商(shang)的(de)能(neng)力成(cheng)熟度不(bu)斷(duan)提(ti)升，在競爭日(ri)趨激烈(lie)的(de)同時，產品(pin)同質(zhi)化(hua)程度也日(ri)漸升高，因此產品(pin)推(tui)向市(shi)場(chang)的(de)速(su)度便(bian)成(cheng)了(le)各(ge)廠商(shang)角逐的(de)焦點，直接影響商(shang)業利益(yi)的(de)得失。EDA（電子設計(ji)自動(dong)化(hua)），作為一種以計(ji)算平(ping)臺(tai)為基(ji)礎，融合(he)了(le)應用電子技術、計(ji)算機技術、信息處理及智能(neng)化(hua)技術進行電子產品(pin)自動(dong)設計(ji)的(de)工(gong)具，在現(xian)代半(ban)導體(ti)設計(ji)制造領(ling)域里(li)被廣泛使用。可以說，EDA的(de)出(chu)現(xian)就是為了(le)縮短(duan)產品(pin)上市(shi)的(de)時間(jian)。

影響半導體行業產品設計(ji)速度的因(yin)素歸納(na)為以下三方(fang)面：

工具：即使用(yong)了(le)哪種EDA工具(ju)以及(ji)其效率(lv)如何。

流程：即完整(zheng)的(de)設計(ji)自動化流程以減少人為錯誤的(de)發生。

集(ji)群管理：即整個環境的準備時間以保證EDA所(suo)需資源(yuan)得到及時響應(ying)。

方(fang)案概覽(lan)

SkyForm算力(li)調(diao)度(du)(du)(du)系(xi)統的作(zuo)業調(diao)度(du)(du)(du)器(qi)(qi)和(he)負載監(jian)控(kong)(kong)平(ping)臺(tai)是北京天云(yun)融創軟件(jian)技術(shu)有限公司面向(xiang)半(ban)導(dao)體設(she)計(ji)和(he)制(zhi)造公司自主(zhu)(zhu)研發的高性(xing)能(neng)(neng)、高可靠、高可擴的企業級(ji)應用(yong)平(ping)臺(tai)系(xi)統，具有獨立(li)知識(shi)產權，安全(quan)可控(kong)(kong)。本(ben)平(ping)臺(tai)的功(gong)能(neng)(neng)包括應用(yong)管(guan)理(li)(li)(li)、作(zuo)業管(guan)理(li)(li)(li)、主(zhu)(zhu)機管(guan)理(li)(li)(li)、隊列(lie)管(guan)理(li)(li)(li)、調(diao)度(du)(du)(du)器(qi)(qi)管(guan)理(li)(li)(li)、用(yong)戶管(guan)理(li)(li)(li)、文件(jian)管(guan)理(li)(li)(li)等，此外還提供(gong)監(jian)控(kong)(kong)控(kong)(kong)分析系(xi)統，實現(xian)對(dui)集群內主(zhu)(zhu)機、任(ren)務、隊列(lie)、項目等多(duo)種維(wei)度(du)(du)(du)關(guan)鍵性(xing)能(neng)(neng)采集、報表展示、實施監(jian)控(kong)(kong)分析告警功(gong)能(neng)(neng)，并可對(dui)集群和(he)任(ren)務健康狀態進行(xing)深度(du)(du)(du)分析，為不同視角的用(yong)戶提供(gong)了數據(ju)管(guan)理(li)(li)(li)和(he)輔助決(jue)策的功(gong)能(neng)(neng)。

圖 1 解決方案(an)架(jia)構

調度軟件、應用軟件以及用戶的設計數據都存放在共享存儲中，這樣可以實現集群中服務器之間實現程序、文件和數據的共享。
計算集群無需向所有用戶開放SSH登錄權限，用戶只需通過登錄服務器進行作業遞交和作業的控制和查看；
登錄節點通過內部協議經過業務網與調度器通信以及進行作業的分發和管理；
系統管理員可以通過管理網實現對登錄節點、管理節點以及計算集群節點的系統管理和運維工作。
用戶可以通過SkyForm AIP的Web門戶進行作業提交和作業管理，也可以通過SSH或者VNC的方式通過登錄服務器提交作業到后端計算集群，并對作業進行管理。

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方(fang)案優勢

EDA作(zuo)業(ye)調度和負(fu)載監控平(ping)臺從工(gong)具、設計(ji)自動(dong)化流程、集群管理三(san)方面為提(ti)升EDA的效率帶來價值。

1、工(gong)具方面(mian)

EDA作(zuo)業調度和負載(zai)監(jian)控平臺由(you)天(tian)(tian)(tian)云(yun)軟(ruan)件全球研發(fa)團隊研發(fa)，并首先在國(guo)(guo)外市場推廣(guang)應用，目前已與(yu)Cadence、Synopsys、Mentor Graphics等常用的EDA工具良好集(ji)成。在國(guo)(guo)內，天(tian)(tian)(tian)云(yun)軟(ruan)件正力求通過與(yu)著名EDA提(ti)(ti)供商華(hua)大(da)九天(tian)(tian)(tian)的緊密合作(zuo)，將平臺與(yu)EDA工具高度集(ji)成，提(ti)(ti)升效率。

2、流程方面

在EDA作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)調(diao)度和(he)負(fu)(fu)載(zai)監(jian)(jian)控(kong)平(ping)臺(tai)(tai)中(zhong)(zhong)實現自動(dong)化的(de)持(chi)續集成。當作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)通過(guo)(guo)EDA作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)調(diao)度和(he)負(fu)(fu)載(zai)監(jian)(jian)控(kong)平(ping)臺(tai)(tai)分(fen)發到服務(wu)器時，設計人(ren)員可以輕(qing)松(song)地從持(chi)續集成工具中(zhong)(zhong)進(jin)行管理和(he)監(jian)(jian)視編譯、合成、仿真(zhen)。通過(guo)(guo)從復雜的(de)EDA流程中(zhong)(zhong)消除人(ren)為因素導致(zhi)的(de)錯誤。EDA作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)調(diao)度和(he)負(fu)(fu)載(zai)監(jian)(jian)控(kong)平(ping)臺(tai)(tai)的(de)價值在于加速整個設計過(guo)(guo)程，并允許更多的(de)仿真(zhen)運(yun)行以提高設計質量。設計自動(dong)化流程為天云(yun)軟件獨有(you)的(de)解決(jue)方案。

3、集(ji)群管理方面

這(zhe)(zhe)里(li)所提到的(de)集(ji)群(qun)（server farm）并非簡單的(de)規(gui)模上的(de)集(ji)群(qun)，而是指針(zhen)對半(ban)導體研發所需的(de)復雜(za)的(de)異(yi)構環(huan)境。在這(zhe)(zhe)種服務器集(ji)群(qun)的(de)管理中，工(gong)作負(fu)載(zai)管理是設計人員使用(yong)資源的(de)關鍵組件，而EDA作業調度和(he)負(fu)載(zai)監控(kong)平臺在這(zhe)(zhe)方面有(you)著(zhu)突(tu)出(chu)的(de)競爭優(you)勢。

EDA作業(ye)(ye)(ye)調度(du)和負(fu)載監控平臺擁有企業(ye)(ye)(ye)級的作業(ye)(ye)(ye)調度(du)系統，穩定可靠且自(zi)主可控，不會被(bei)國外同類廠(chang)商綁架(jia)，對國內的企業(ye)(ye)(ye)來說(shuo)至關重(zhong)要。

研發維護團隊能夠提供高質量的支持。這就(jiu)(jiu)意味(wei)著(zhu)可(ke)以減少故障排除時(shi)(shi)間，從(cong)而保證整個集群環境的就(jiu)(jiu)緒(xu)時(shi)(shi)間。

EDA作業(ye)調(diao)度(du)和負(fu)載(zai)監控平臺是一(yi)款(kuan)具備高性能工作負(fu)載(zai)管(guan)理的輕量級(ji)(ji)產品，相較于同(tong)類(lei)的調(diao)度(du)軟(ruan)件過重(zhong)的體量，更(geng)易于改造(zao)、維(wei)護和升級(ji)(ji)。

相對于同類(lei)產(chan)品，操作(zuo)更簡(jian)單，易于管理且具備可擴展性。

基于(yu)現代大數據架(jia)構的作業負載監(jian)控與分析系統有效(xiao)地幫助客戶分析集(ji)群效(xiao)率、提(ti)高集(ji)群服務(wu)質量、縮(suo)短排錯時(shi)間。

在全(quan)球的(de)實際應用已(yi)證實EDA作業(ye)調度(du)和(he)負載監控平臺的(de)產(chan)品成熟度(du)和(he)對生產(chan)質量的(de)幫助。

EDA作(zuo)(zuo)業調(diao)(diao)度和負載監控平臺(tai)于EDA工(gong)具而言，其價值(zhi)在于高效利用EDA license及計(ji)(ji)(ji)算資源(yuan)，通(tong)過分(fen)布式計(ji)(ji)(ji)算及作(zuo)(zuo)業管(guan)理來提升設計(ji)(ji)(ji)效率。通(tong)過優秀的(de)工(gong)作(zuo)(zuo)負載調(diao)(diao)度管(guan)理，可以以非常(chang)高效、合理的(de)方式管(guan)理分(fen)布式任務，確保每個作(zuo)(zuo)業高速(su)運(yun)行并避免(mian)“長尾(wei)問題”，從而加速(su)了仿真作(zuo)(zuo)業。

成功案(an)例——某頂級(ji)半導體設(she)計和制(zhi)造公司

天(tian)云軟(ruan)件全(quan)球研(yan)發中(zhong)心(xin)(xin)與在美國(guo)、歐洲和(he)亞洲設有(you)中(zhong)心(xin)(xin)的(de)跨國(guo)半導(dao)體公司合作，協助在40,000個(ge)內核上部署EDA作業(ye)調度和(he)負載(zai)監控(kong)平臺，為客(ke)戶帶來戰略靈活性。除了遷移服務(wu)和(he)全(quan)球支持服務(wu)，天(tian)云軟(ruan)件全(quan)球研(yan)發中(zhong)心(xin)(xin)還開發了增強的(de)自定義調度以滿足客(ke)戶不斷(duan)變化的(de)業(ye)務(wu)需求，同(tong)時允許客(ke)戶對產生(sheng)的(de)知(zhi)識產權保留所有(you)權和(he)控(kong)制權。

“通過使用天云軟件EDA作業調度和負載監控平臺，我們已經能夠為我們的客戶提供他們所需要的高水平的支持，同時降低工作負載管理的許可證成本。”——某EDA服務公司CEO