IC設計每向下走一代節點，所需計算資源就激增一次；新科技的體驗每多一次，人類對于設計周期的耐心就少一些。

　　這是就是赤裸裸的行業現實，這個現實催生了云端EDA。

　　哪些類型的EDA軟件更適合“云”端？

　　“目前來看，對計算量需求很高的工具比較適合上云，例如，軟/硬件仿真，sign-off驗證這些工具，這樣可以在業務高峰的時候按照實際需求增加計算資源，加快運行速度和產品上市時間。”Mentor，aSiemensBusiness全球副總裁兼中國區總經理凌琳指出。

　　圖1：Mentor，aSiemensBusiness全球副總裁兼中國區總經理凌琳指出對計算量需求很高的工具比較適合上云。

　　Mentor的Calibre物理驗證系列，VeloceStrato硬件加速仿真平臺，AnalogFastSPICE平臺都能夠提供基于云的服務。

　　在EDA廠商上云的動作中，Cadence算是最激進的一家。“目前，Cadence提供的所有EDA工具都已經過測試全面支持云平臺，設計者可以按自己的需求靈活選擇工具的部署方式。”Cadence公司云事業部商務拓展副總裁CraigJohnson指出。

　　“我們發現很多客戶傾向于在云端處理計算密集型的任務。”Johnson表示。Cadence此類型的工具包括用于邏輯仿真的Xcelium，用于電路仿真的Spectre，用于庫例化的Liberate，以及各類簽核工具，包括時序分析工具Tempus，寄生參數提取工具Quantus，功耗分析工具Voltus，以及物理驗證工具Pegasus等，都支持大規模密集型計算運行。

　　圖2：Cadence公司云事業部商務拓展副總裁CraigJohnson發現很多客戶傾向于在云端處理計算密集型的任務。

　　在Cadence所有支持云平臺的工具中，硬件云服務PalladiumCloud已被很多用戶選擇。Palladium是款硬件仿真加速器，可以加速IC和系統驗證的仿真。對于一些對驗證性能有提升需求且機房建設、投入有限的用戶而言，該方案是理想選擇。Palladium系統采用傳統的物理服務器機柜形式，裝載了面向仿真任務定制的母板和芯片。

　　本土廠商也對云端EDA持積極態度。前期，華大九天選擇性安排了需求較大的EDA工具上云，隨著使用效果的成熟穩定，華大九天將部署更多EDA工具資源到云端。“我們將計劃把自己的高速高精度True-SPICE電路仿真解決方案EmpyreanALPS布局上云。”華大九天市場副總經理郭繼旺指出，“針對性能需求更高的客戶，還將進一步提供模擬異構電路仿真系統EmpyreanALPS-GT，從而全面提升仿真效率。”

　　云端EDA的嘗鮮者

　　IC設計公司一般都不愿意透露自己的設計細節，《電子技術設計》在此次專題中也聯系了幾家IC設計公司，但沒有人愿意分享自己使用云端EDA的經驗，我們只能從公開發布的新聞中尋找這些已經嘗鮮過云端EDA的公司，看看他們的反饋。

　　AmpereComputing使用了Cadence的PalladiumCloud提高驗證吞吐量，公開資料有些具體細節：

　　a.產能與設計尺寸比隨使用時間增加逐漸提高。云平臺具有足夠的靈活性，可以實現按實際用量付費。

　　b.Ampere做了完整的總體擁有成本TCO分析，并與系統成本做了比較。結論是：PalladiumCloud可以實現大幅的成本節約。

　　c.Ampere非常看重彈性產能，可用產能必須隨著設計需求的高低隨時調整。

　　去年6月，MicrosoftAzure和Mentor及臺積電在10小時內驗證了AMDEPYC上的大尺寸RadeonInstinctVega20集成電路設計，這是產業多方共同成就“云中EDA”的一個典型案例。AMD這款芯片設計中有132億顆晶體管，數量是驚人的，通過在MicrosoftAzure云平臺上運行臺積電認證的7nmMentorCalibre設計套件，AMD在19個小時內完成了兩次驗證，大幅縮短了物理驗證的總周轉時間。

　　此外，AMD還將CalibrenmDRC擴展到69個HB虛擬機上的4140個內核，使工程師能夠平衡緊迫的時間與苛刻的成本。

　　據Johnson透露，Cadence已經為超過100家客戶提供了基于不同模式的云環境搭建、部署服務及支持：全托管業務模式目前與AWS和Azure云平臺合作；客戶自行管理環境的業務模式支持AWS、Azure和Google云平臺。

　　臺積電的開放式創新平臺（OIP）云聯盟將EDA公司和云服務供應商緊密聯系在一起，共同挖掘基于云計算的解決方案，釋放EDA的“云價值”，助力用戶擁有更多選擇，實現簡便、快速、可擴展且安全的EDA能力。

　　云EDA工具，劃算嗎？

　　在云EDA工具當中，pcb云設計工具走在了前面，取得了一定的普及度，相比之下目前的IC設計上云發展似乎慢了一些。

　　“基于云的芯片設計已經發展了一段時間，但是較于其他行業來說進展還是相對緩慢的。”凌琳指出，“一方面是由于一些公司對于云的安全性還是存疑，將其專有IP放到云中會感到擔憂；另一方面，目前私有服務器中心對于大多數設計來說其實已經足夠用了。”

　　但是隨著設計規模日益增大，系統日益復雜，一些小公司也會對大型服務器中心產生興趣，基于云的設計需求必然會呈現上升趨勢，凌琳補充道。

　　在上云的過程中，成本的考量是所有人關注的問題。

　　“很多設計人員都希望能通過上云降低EDA軟件的成本。但目前EDA云服務的成本還沒有明顯優勢，在云需求不斷增加與應用持續落地的催化下，云端EDA軟件的價格與非云端的軟件終將趨于相同，而設計人員則不用再自行購買伺服器，因此可以省下一筆基礎設施成本。”凌琳指出，“在on-demandservice的模式被行業大范圍認可和使用后，payperuse這樣的付費方式就會隨著可行性方案的逐漸夯實而成為可能。”

　　對于規模較小的IC設計公司來說，它們覺得按需增加資源的商務模式相當有吸引力。初期，尤其是對中小型IC設計公司來說，上云最本質需求就是要節省成本，所以大家首先比較的就是云服務和自己搭建服務器之間的成本差距。畢竟，這些公司有時候一年使用工具的時間只是一兩周，因此只購買所需資源，對不需要的資源則分毫不付無疑是個好主意。

　　中國IC設計產業一個鮮明的特色就是中小型公司多，尤其是這幾年，中國半導體行業協會統計的中小IC公司的增速越來越快。如何更加便捷地獲得高性能的專業解決方案，實現資源優化，降低EDA采購成本，以及獲得更為靈活的授權方案和技術支持形式是這些企業最為關心的。

　　郭繼旺指出：“上云不僅僅解決中小客戶的EDA成本問題，還有一個原因是能夠根據客戶的業務需求更靈活地配備算力，更好解決客戶的算力需求，比如在一段時間內根據其算力峰值按需使用。”

　　圖3：華大九天市場副總經理郭繼旺指出，上云不僅能解決中小客戶的EDA成本問題，還能根據客戶的業務需求更靈活地配備算力，更好地解決客戶的算力需求。

　　凌琳同樣認為基于云的設計環境不僅僅要解決成本問題。

　　舉個例子，滴滴的出現改變了汽車的擁有模式，新模式釋放了預算，使新的選擇成為可能。“EDA計算需要不同配置的機器，有些任務可以分發到小型服務器，而有些可能僅僅是設計過程中的某一部分需要更大型的服務器來處理。”凌琳指出，通過在正確的時間訪問正確的機器，公司可以重新設計流程來縮短關鍵路徑。

　　關于云服務有一個非常形象的比喻：花同樣的錢，你可以讓100臺機器跑1個小時，也可以讓1臺機器跑100個小時。芯片設計行業，大量的時間是花在仿真驗證上的，而這些仿真驗證又很容易并行執行。對于這種偶發性需求，一般的芯片設計公司都不愿意多花錢買機器來滿足短暫的峰值需求。但對云來說，這都不算事。

　　現有云服務提供商都提供了靈活的計費模式，比如算力的租賃和云上license的租賃，郭繼旺表示華大九天也將遵從相關業界標準，定制出更符合用戶需求的綜合性商業模式。

　　在探索商業模式的過程中，Cadence的經驗或許值得參考。例如，在其多種不同類型的合作模式中，使用Cloud-HostedDesignSolution全托管服務的客戶只需要一次性支付一筆費用，即可使用全部工具，同時獲得云服務相關支持。這一模式可以幫助客戶管理并計劃預算支出，確保項目符合預算。另外，針對特定的設計項目，也可以為客戶提供短期的工具授權。對于部分傾向于自行建設和管理其云架構的使用者，Cadence還有一種提供CloudPassport的業務模式。

　　用戶最重要的需求，是可以高效完成設計任務的軟件和基礎設施。Johnson指出，大多數設計步驟都需要執行多次任務迭代，通常要持續數周。通過與客戶不斷保持溝通，保持成本效率的前提下縮短設計周期，按照客戶需求及時調整業務模式是EDA供應商該做的事情。

　　異地協同設計，IC設計公司要考慮哪些？

　　如果設計團隊分散在全球各地、如果在不同的地域采用的是不同的云服務供應商，設計項目是否會受影響？異地協同設計的效率和可行性是IC設計公司需要考量的一個指標。

　　“由于低延遲的重要性，服務IC設計的云環境通常需要與設計團隊盡可能接近；但我們也看到有些全球設計團隊使用同一位置的云環境。”Johnson表示，如果地理位置比較遠的工程師主要采用批處理方式執行任務，延遲則不會成為問題。

　　另外他指出，在云平臺連接不同的設計環境也是可行的。如果采用單一云供應商架構，實現起來不會有任何問題。“更大的挑戰是進行跨多個位置區域的設計數據管理以及設計任務分配。”Johnson指出。使用云基礎設施的其中一個優勢是：市面上主要的云服務提供商都已經部署了專屬的光纖網絡，以實現高帶寬互聯。

　　那么IC設計公司如何判斷自己是否需要遷移到云端？Johnson給出的建議是：重要決定是制定自己計算架構的戰略方向。他建議客戶先做一個試點項目，設計、CAD和IT團隊的相關人員可以共同參與解決問題。試點項目的經驗會讓后續的規模擴展過程更加簡單順利。

　　設計公司需要準備好所需在云端運行的數據，并將運行任務與云端產品的運行和計費模式相匹配，這涉及到Fabless公司和云提供商之間的數據管理和資源使用協議。

　　誠然，云端方案在EDA領域肯定不會像其他軟件領域那樣隨處可見，EDA供應商如果要讓云端方案取得成功，需要能展現在運算能力、安全、內存、網絡與儲存方面的性能表現。Fabless公司要進入云計算，應該借云尋找新的、更多的可能性來獲得競爭優勢，而不是僅僅使用云作為低成本的基礎設施來實現自己的設計。

　　往長遠想，未來云計算如何改變設計周期、如何提供更多功能、甚至改變整個設計方法論，從多個維度達到真正的降成本，才是業界共同探索的方向。