在12月29日召開的2022 中國（深圳）集成電路峰會暨全球存儲器行業創新論壇主論壇上，華為閃存存儲領域總裁黃濤發表了題為《華為 OceanStor 存儲，為半導體行業提供可靠數據加速底座 》主題演講，全面闡述了華為數據存儲助力EDA仿真加速以及面向半導體設計制造的系列解決方案。

面向四大場景，為半導體行業加速

當前數字經濟成為經濟增長新動能，其中半導體行業是關鍵。同時，隨著半導體技術不斷進步，芯片的復雜度、電路設計難度越來越高，半導體行業面臨著芯片仿真耗時長、EDA仿真壓力大、上市周期壓縮三大挑戰。針對半導體行業面臨的挑戰，華為OceanStor存儲通過系列產品與解決方案的創新，面向半導體EDA及MASK仿真、半導體CIM智能制造、半導體產線AI質檢4大場景，為半導體行業提供可靠數據存儲底座。

芯片生產活動中，99%以上的執行和決策依賴于CIM（Computer Integrated Manufacturing）系統，CIM是半導體制造工廠的生命級系統，對可靠性、安全性的要求極高。華為提供業界唯一的SAN/NAS免網關Active-Active雙活解決方案以及業界唯一的高端全互聯存儲架構，提供99.99999%的高可靠性，保障半導體產線業務零中斷。

在工廠數字化改造過程中，以AI質檢代替傳統質檢方式，是企業提高生產效率的必然選擇。針對AI質檢場景中，海量圖片和數據對保存及分析有很強的訴求，華為基于OceanStor Dorado全閃存、OceanStor混合閃存存儲及DME數據存儲管理引擎提供百億文件秒級檢索、超期數據自動刪除、冷熱數據自動分級等功能特性，助力企業降本增效。

此外，面向IC初創企業，華為推出支持EDA一體化設計及仿真系統的計算型存儲。單個設備融合計算、存儲、網絡和虛擬化的能力并提供豐富的企業級NAS特性，為初創EDA設計企業提供物超所值、簡單易用的高性能方案。

面向半導體EDA及MASK仿真這一重要場景，華為根據實際業務訴求，做出了系列優化以助力半導體企業在EDA仿真海量小文件場景下實現仿真效率提升。

熟悉IC設計的人都知道，過去十年中，IC設計中仿真驗證成本的增長速度遠高于設計成本。數據表明，包括工程師、軟件、硬件在內的驗證資源占到整個前端設計的70%，而設計本身只占30%，所以仿真驗證在整個集成電路行業當中的占比會越來越高，而且隨著工藝的升級，該占比還在提升（如上圖所示），所以要確保芯片高效開發，就要提升仿真的效率。

與此同時，隨著仿真任務數大規模增加，仿真壓力也在增加，以某著名IC設計公司為例，2017年該公司EDA仿真JOB數是14億 ，到了2021年已暴增到127億！5年增加了近10倍！仿真數目的暴增也要求參與仿真的IT設備要隨之迭代升級，并對并發能力、帶寬、性能有新的要求。

華為數據存儲如何加速EDA仿真，實現效率提升30%？

華為OceanStor Dorado全閃存的NAS功能通過三項關鍵技術即全局分布式文件系統、智能布局、FlashLink智能盤控配合算法，就分別解決了小文件百萬次的讀取和快速定位的問題、將海量小文件的訪問時延降低到0.5ms、最大程度發揮SSD性能達到上千萬OPS的指標，整體實現了比業界高30%的性能。

據筆者了解，目前華為OceanStor Dorado全閃存EDA存儲解決方案已經大量商用，很多知名企業都采用了該解決方案用于仿真設計！

那么，華為數據存儲是如何大幅度提升EDA仿真效率的？這要從EDA仿真的數據文件和EDA仿真存儲面臨的挑戰來分析。

我們都知道EDA仿真主要分前端業務和后端業務。前端業務主要以RTL編碼仿真為主，數據特點基本都是KB級別的小文件，并且主要是8KB左右的文件為主，超過60%以上都是元數據讀寫，這類場景針對存儲的要求就是更高的OPS性能訴求。后端業務，主要以綜合優化仿真、編譯網表及網表測試為主，主要是GB級別的大文件寫場景，這類場景就要求存儲具備高帶寬能力。

而EDA仿真平臺面臨的另一個困境是解決方案不匹配或者不會用，表現在：1、服務器本地盤方案資源利用率低投資浪費2、共享存儲方案選型不對、導致仿真性能差影響研發進度。3、專業存儲不會規劃使用。

在同華為數據存儲專家的交流中了解到，針對EDA仿真場景中的系列挑戰，華為數據存儲通過四大舉措提升仿真效率！

1、從存儲層面針對EDA場景8項優化提升仿真性能30%+

針對海量小文件場景，優化IO性能。EDA場景會有大量刪除臨時文件的操作，華為OceanStor Dorado全閃存存儲專門針對刪除操作做了CPU綁核處理，專核專用，確保高負載情況下操作不卡頓。

華為數據存儲采用全局共享的分布式文件系統，基于目錄均衡打散，消除控制器的瓶頸，支持自動遷移熱點目錄到空閑控制器上，實現自動負載均衡。

2、全閃存介質升級，能效優化降低整體TCO

存儲介質主要分HDD機械硬盤以及SSD全閃存硬盤。以前大多數IC設計企業，會選擇采用1.2TB左右的HDD機械硬盤，通過好幾個硬盤柜來堆存儲性能，但是這樣會導致機房空間、功耗大幅增高。目前越來越多的IC設計企業，尤其是一些先進制程的比如7nm、5nm芯片設計企業，為了性能需求會選擇SSD全閃存存儲。

從投入產出比看，SSD應用可以大大降低企業的運維成本，相比于傳統存儲需要配置幾十個磁盤機柜、上萬塊HDD磁盤，SSD只需要幾個機柜即可；SSD不僅在空間需求上優勢明顯，在能耗、運維成本上也非常突出：相對于HDD，在相同的容量下，SSD的電力能耗降低70%，空間占用節省50%。在存儲系統中每更換1塊SSD，帶來的節能減排效果，相當于種了150棵樹，以及3360個普通家庭熄燈一小時。

3、存儲層豐富的企業軟件特性，幫助IC設計企業更好的管理數據提升效率

在存儲層，通過豐富的軟件特性設計可以幫助IC企業更好的管理數據，提升效率。IC設計企業在研發過程中可能會有多個項目，項目組之間的數據為了信息安全需要相互獨立。如只有一套存儲，那么利用多租戶的特性，可以確保數據安全隔離。在EDA仿真中會產生海量臨時文件搶占存儲資源，IC設計企業可以通過給VIP任務設置最低性能要求，保證關鍵任務執行中存儲資源不被搶占，任務能夠高效順利完成。此外，針對海量小文件備份效率低的問題，通過底層技術，做到“Disk to Disk”的快速備份，性能提升最大可達10倍。

4、存儲層四級可靠為EDA仿真平臺平穩運行保駕護航

永遠在線的方案：通過業界唯一的NAS Active-Active雙活解決方案，確保單套存儲故障時不會影響生產。

永遠在線的系統：通過RAID-TP可以容忍3塊硬盤同時失效，另外全閃存儲重構1TB時間只需要15分鐘，解決壞硬盤不影響生產的問題。

永遠在線的架構：通過SmartMatrix全互聯架構和獨有的SMB Failover功能，可以容忍單套存儲系統內單個引擎故障或者7個控制器故障，業務不中斷。

永遠在線的SSD：通過硬盤全局磨損與反磨損均衡技術，來提升SSD的使用壽命，降低IT運維人員壓力。

結語

一分耕耘一分收獲，華為數據存儲持續投入為中國半導體行業加速發展貢獻力量。半導體行業在未來還將持續且快速的發展。作為半導體行業重要的一環，華為OceanStor存儲，基于深厚的專業底蘊，融合多家頭部設計企業的實際使用訴求，將致力為半導體行業提供可靠加速數據底座。（完）

審核編輯 ：李倩