對(duì)于硬件和軟件工程項(xiàng)目，關(guān)于基于云的 EDA 工具的討論正在升溫，為可以根據(jù)需要擴(kuò)展和縮減的大量計(jì)算資源打開(kāi)了大門(mén)。

盡管如此，并不是每個(gè)人都支持這種轉(zhuǎn)變，即使是使用云的公司也不一定希望將它用于芯片設(shè)計(jì)的各個(gè)方面。但是基于云的EDA工具的數(shù)量正在增長(zhǎng)，支持云的支持者數(shù)量也在增長(zhǎng)，他們認(rèn)為云可以在部署、設(shè)計(jì)規(guī)模、容量和遠(yuǎn)程協(xié)作能力方面提供更好的靈活性。盡管早期擔(dān)心安全和許可模式，但他們堅(jiān)持認(rèn)為這些都是已解決的問(wèn)題。

“為什么工程團(tuán)隊(duì)要關(guān)注云？首先，它們只是容量不足，” Synopsys企業(yè)上市和云計(jì)算副總裁 Sandeep Mehndiratta 說(shuō)?！懊總€(gè)人的容量需求都不同。由于設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和重疊的項(xiàng)目，它是一種彈性機(jī)制。亞馬遜、谷歌、微軟的激增，給了他們現(xiàn)在的選擇?！?/p>

每當(dāng)工作量超出本地?cái)?shù)據(jù)中心的處理能力時(shí)，和/或存在更快完成項(xiàng)目的壓力時(shí)，都會(huì)給中小型公司帶來(lái)大問(wèn)題。即使他們想擴(kuò)大他們的本地容量，他們也不能足夠快地做到這一點(diǎn)。

對(duì)于較小的公司，最大的擔(dān)憂(yōu)是總擁有成本，因?yàn)樗麄兊暮诵母?jìng)爭(zhēng)力不是 IT 專(zhuān)業(yè)知識(shí)?！霸偌由线@樣一個(gè)事實(shí)，即對(duì)于其他應(yīng)用程序，無(wú)論如何都存在向云計(jì)算的大規(guī)模運(yùn)動(dòng)，”Mehndiratta 說(shuō)。“如果你看看客戶(hù)今天所做的傳統(tǒng)方法，他們會(huì)管理部署。他們管理流程。他們管理數(shù)據(jù)中心或他們想要使用的任何云提供商。EDA 供應(yīng)商提供工具和服務(wù)，但他們圍繞它做所有其他事情?！?/p>

盡管如此，IC 設(shè)計(jì)和 EDA 比許多其他已經(jīng)接受云的垂直行業(yè)要復(fù)雜得多。

“在通用 IT 方面，有獨(dú)立的域，如人力資源軟件、財(cái)務(wù)軟件、IT 服務(wù)軟件、客戶(hù)關(guān)系管理軟件，”西門(mén)子 EDA的 EDA 云解決方案副總裁 Craig Johnson 說(shuō). “所有這些都是獨(dú)立的孤島，因?yàn)檫@些服務(wù)的用戶(hù)往往與這些類(lèi)別保持一致。在芯片設(shè)計(jì)中，有不同類(lèi)型的工程師，從前端邏輯到布局再到時(shí)序再到模擬。有十幾個(gè)或更多專(zhuān)業(yè)，但必須在整個(gè)流程中一致地管理設(shè)計(jì)。因此，不同之處在于必須有一個(gè)單獨(dú)的應(yīng)用程序在云環(huán)境中運(yùn)行良好的環(huán)境。但是，這些應(yīng)用程序的連接，以及數(shù)據(jù)從初始形式一直到最終流片的傳遞，都必須保留。正是流程的復(fù)雜性也是導(dǎo)致今天數(shù)據(jù)中心仍然存在巨額投資的一個(gè)因素，以及為什么這些投資還沒(méi)有被放棄用于云計(jì)算?！?/p>

圖 1：總擁有成本權(quán)衡。資料來(lái)源：西門(mén)子 EDA

許多已成功遷移到云端的應(yīng)用程序具有可預(yù)測(cè)的結(jié)果和計(jì)算成本?！癝alesforce.com 確實(shí)是一個(gè)應(yīng)用程序，人們可以在其中訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)并查看不同格式的數(shù)據(jù)，”Johnson 說(shuō)?！八恍枰诤蠖诉M(jìn)行大量計(jì)算，但需要有足夠的計(jì)算來(lái)及時(shí)分發(fā)信息，這樣就不會(huì)產(chǎn)生繁重的延遲。但這實(shí)際上是關(guān)于云邊緣的許多小機(jī)器。這與對(duì)大型設(shè)計(jì)進(jìn)行物理驗(yàn)證完全不同。一些公司可以輕松使用十幾臺(tái)具有數(shù) TB 內(nèi)存的大型服務(wù)器?！?/p>

對(duì)于其中許多應(yīng)用程序，高性能計(jì)算不如體積和成本重要?！爱?dāng)您與 Salesforce 交談時(shí)，他們可以在 SaaS 應(yīng)用程序中知道您在想什么，這是完全可以預(yù)見(jiàn)的，”他說(shuō)。“他們消除了處理硬件的所有復(fù)雜性。他們可以這樣做，因?yàn)樗麄冎?，?duì)于每個(gè)用戶(hù)，該用戶(hù)需要多少存儲(chǔ)空間，需要多少增量計(jì)算，并且在訂閱環(huán)境期間將保持穩(wěn)定。你不能用 EDA 做到這一點(diǎn)。你可以有一位驗(yàn)證工程師，她可能在周二只啟動(dòng) 10 種模擬，但到周四她想啟動(dòng) 1000 種。這是一個(gè)高度可變的基礎(chǔ)設(shè)施和資源，

EDA 有很多工具，它們需要多種類(lèi)型的流程。“在這些工具中，不僅僅是一種計(jì)算類(lèi)型，管理這些工具很復(fù)雜，”Mehndiratta 說(shuō)。“圍繞這個(gè)有很多職業(yè)。圍繞 EDA 工具管理發(fā)布了工作要求?！?/p>

EDA-on-cloud 考慮的其他動(dòng)態(tài)包括硬件技術(shù)更新周期，以及在內(nèi)部部署硬件仍處于折舊周期時(shí)訪(fǎng)問(wèn)正確類(lèi)型的硬件。

Imperas 表示，它在使用工具的地方很靈活。Imperas首席執(zhí)行官 Simon Davidmann 表示，其仿真技術(shù)多年來(lái)一直被客戶(hù)積極使用基于外部云的公共和私有系統(tǒng)。一個(gè)例子涉及 Imperas 在 RISC-V 驗(yàn)證上的 OpenHW，其中包括在 Metrics Google 基于云的環(huán)境上設(shè)置的回歸測(cè)試框架。

“這是一個(gè)適用于具有許多成員貢獻(xiàn)者的開(kāi)源項(xiàng)目的解決方案，”Davidmann 說(shuō)?！安⒎撬屑铀倨鞫际瞧降鹊?，鑒于應(yīng)用程序和目標(biāo)數(shù)據(jù)集的廣泛性，關(guān)于保持?jǐn)?shù)據(jù)中心私有的優(yōu)點(diǎn)的辯論尚未結(jié)束。事實(shí)上，數(shù)據(jù)中心加速器市場(chǎng)正迅速成為新設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的目標(biāo)，正如我們?cè)谠絹?lái)越多的關(guān)注這一領(lǐng)域的客戶(hù)中看到的那樣?！?/p>

Codasip首席營(yíng)銷(xiāo)官 Rupert Baines 表示，對(duì)于大多數(shù)工程師來(lái)說(shuō)，他們需要的軟件在 AWS 或 Azure 上運(yùn)行良好。. “即使對(duì)于 AI 人員，您也可以啟動(dòng)實(shí)例，可以運(yùn)行 GPT，可以運(yùn)行 YOLO，您可以隨心所欲地運(yùn)行所有這些東西，啟動(dòng)它們，然后在 Dockers 中將它們旋轉(zhuǎn)——無(wú)限，甚至Netflix 或 Airbnb。建立自己的數(shù)據(jù)中心毫無(wú)意義。不幸的是，在 EDA 世界中，并非所有軟件都能做到這一點(diǎn)。在法律上、架構(gòu)上、性能方面，仍然有太多關(guān)于它的小問(wèn)題，這是 EDA 公司商業(yè)模式的結(jié)果。這有點(diǎn)市場(chǎng)失靈，因?yàn)槟阏嬲胱龅氖窃谀阌?TB 的 RAM 的地方啟動(dòng)一個(gè)模擬運(yùn)行，AWS 會(huì)很高興地賣(mài)給你一個(gè)有 TB 的 RAM 的服務(wù)器。這要花一大筆錢(qián)，但比自己買(mǎi)便宜。然后，當(dāng)您完成模擬時(shí)，您可以將其關(guān)閉。應(yīng)該是這樣的

Cadence云業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)組總監(jiān) Ketan Joshi, 同意每種情況在設(shè)計(jì)需求、使用的工藝節(jié)點(diǎn)類(lèi)型以及用于 IP 的功能類(lèi)型方面都非常不同。“大多數(shù)用戶(hù)確實(shí)知道需要計(jì)算服務(wù)器成本、存儲(chǔ)成本、網(wǎng)絡(luò)和安全或數(shù)據(jù)中心成本的方程式，并保留一些備用硬件。等式中缺少的是上市時(shí)間和工程生產(chǎn)力，而這些都是很大的。很多時(shí)候，IT 組織沒(méi)有考慮到這一點(diǎn)，這是一個(gè)非常重要的因素。談到上市時(shí)間，您可能擁有某類(lèi)機(jī)器，它們可能不是您正在設(shè)計(jì)的最新芯片或系統(tǒng)的最佳選擇，而這些最新機(jī)器在云中可用。

根據(jù)最終應(yīng)用，這可能會(huì)損失數(shù)十億美元的機(jī)會(huì)?！叭绻诒镜?fù)碛?100 臺(tái)機(jī)器，而現(xiàn)在有了數(shù)千臺(tái)云，您能否加快設(shè)計(jì)速度，因此成本會(huì)是多少？這是要討論的一個(gè)方面，”喬希說(shuō)。“那么工程生產(chǎn)力呢？當(dāng)你有更多的機(jī)器時(shí)，你的工程師將能夠探索更多的設(shè)計(jì)空間，例如，“如果我以這種不同的方式實(shí)現(xiàn)這個(gè)架構(gòu)，它的含義是什么？” 如果您有更多可用計(jì)算，那么您可以在相同的時(shí)間內(nèi)查看多種替代方案。因?yàn)樵O(shè)計(jì)創(chuàng)新往往是任何公司成功的核心原則，如果你能探索更多的創(chuàng)新，那對(duì)你來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的勝利?！?/p>

此外，還有設(shè)計(jì)信心的一個(gè)方面，他說(shuō)，因?yàn)樵诠δ芊矫嬗泻芏鄨?chǎng)景需要驗(yàn)證?！膀?yàn)證是一個(gè)從未做過(guò)的問(wèn)題。如果您可以通過(guò)云獲得更多可用資源，您可以將設(shè)計(jì)信心提升到更高水平，并避免潛在的重新設(shè)計(jì)。”

放手
將 EDA 完全放在云中也有心理方面的影響。

“您相信使用基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)它是安全的嗎？半導(dǎo)體領(lǐng)域有一種趨勢(shì)，即希望控制解決方案的所有方面，”西門(mén)子的 Johnson 指出?！鞍雽?dǎo)體工程師技術(shù)精湛，是科學(xué)界最杰出的人之一。作為一個(gè)行業(yè)，我們傾向于希望以我們?cè)O(shè)計(jì)的方式將所有東西放在一起，即使它可能并不總是最優(yōu)雅和最完整的解決方法。因此，有一個(gè)要素是對(duì)其他人可以提供的方法感到滿(mǎn)意，但我們想自己做。這適用于數(shù)據(jù)，也適用于開(kāi)發(fā)的流程和過(guò)程。”

EDA 用例極其復(fù)雜，并且在每個(gè)客戶(hù)中都以獨(dú)特的方式實(shí)施。設(shè)計(jì)芯片的方法不止一種，也沒(méi)有一套工具可以使用。因此，并不是每個(gè)客戶(hù)都只有一條路徑。這可能是迄今為止缺乏云采用的原因之一。

但事情正在發(fā)生變化。“云供應(yīng)商已經(jīng)聘請(qǐng)了更加半專(zhuān)注的資源和團(tuán)隊(duì)，”約翰遜說(shuō)?！八麄儚陌雽?dǎo)體公司和 EDA 公司雇傭了一些人。他們現(xiàn)在對(duì)此更加了解。除此之外，大型云公司現(xiàn)在正在設(shè)計(jì)自己的芯片，并且在他們這樣做的同時(shí)，他們開(kāi)始使用自己的云基礎(chǔ)設(shè)施，然后遇到 EDA 客戶(hù)遇到的所有事情。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，云將成為新的計(jì)算模型。但這是一個(gè)到達(dá)那里的旅程，它會(huì)斷斷續(xù)續(xù)地發(fā)生，因?yàn)樗鼘?duì) EDA 用戶(hù)有意義?！?/p>

至于 EDA 何時(shí)會(huì)完全在云中，這還不完全清楚?！笆紫?，大型 EDA 公司長(zhǎng)期以來(lái)一直提供基于云的工具，但它并沒(méi)有那么受歡迎，”Cornami 總裁兼首席執(zhí)行官（前西門(mén)子 EDA 名譽(yù)主席）Walden C. Rhines 說(shuō). “早期的一個(gè)原因是人們期望如果你在云中購(gòu)買(mǎi)它，你可以按小時(shí)、按天或按周購(gòu)買(mǎi)它，而成熟的 EDA 公司希望過(guò)渡到云不影響他們的收入。他們的定價(jià)模型是這樣的，僅僅通過(guò)云計(jì)算，與在自己的服務(wù)器上運(yùn)行相比，你不會(huì)節(jié)省很多錢(qián)。不購(gòu)買(mǎi)服務(wù)器會(huì)省錢(qián)，但軟件成本并沒(méi)有太大變化。而且我仍在猜測(cè)主要的 EDA 公司將繼續(xù)這條道路。當(dāng)喬·科斯特洛（Joe Costello）參加小組討論并試圖說(shuō)服所有人他們需要使用他的基于云的工具時(shí)，我聽(tīng)到了辯論，他說(shuō)您支付的費(fèi)用太多，您需要能夠按天購(gòu)買(mǎi)小時(shí)，而主要 EDA 公司對(duì)此反應(yīng)甚微。我聽(tīng)他說(shuō)它更便宜、更靈活，但我從來(lái)沒(méi)有聽(tīng)過(guò)這樣的論點(diǎn)，說(shuō) EDA 行業(yè)沒(méi)有為我提供我需要的東西，可以讓我更快地進(jìn)入市場(chǎng)?！?主要 EDA 公司對(duì)此反應(yīng)甚微。我聽(tīng)他說(shuō)它更便宜、更靈活，但我從來(lái)沒(méi)有聽(tīng)過(guò)這樣的論點(diǎn)，說(shuō) EDA 行業(yè)沒(méi)有為我提供我需要的東西，可以讓我更快地進(jìn)入市場(chǎng)。” 主要 EDA 公司對(duì)此反應(yīng)甚微。我聽(tīng)他說(shuō)它更便宜、更靈活，但我從來(lái)沒(méi)有聽(tīng)過(guò)這樣的論點(diǎn)，說(shuō) EDA 行業(yè)沒(méi)有為我提供我需要的東西，可以讓我更快地進(jìn)入市場(chǎng)。”

Cadence 的 Joshi 補(bǔ)充說(shuō)，如果有人有一個(gè)水晶球并告訴他五年后每個(gè)人都將在云中進(jìn)行他們的芯片設(shè)計(jì)，那么 EDA 公司可以專(zhuān)注于這一點(diǎn)?！暗@不會(huì)發(fā)生，”他說(shuō)?！霸谝欢螘r(shí)間內(nèi)會(huì)有一個(gè)頻譜，這就是為什么我們將繼續(xù)專(zhuān)注于使用更多的云技術(shù)在算法中實(shí)現(xiàn)盡可能多的并行化以使其成功?！?/p>

與此相關(guān)的是，Joshi 指出了云的交叉點(diǎn)以及 AI 和 ML 的使用。“高度 ML 驅(qū)動(dòng)的新 EDA 工具正在進(jìn)入市場(chǎng)，它們可以很好地與云一起擴(kuò)展，因?yàn)楫?dāng)您查看 AI 或 ML 時(shí)，您正在以一種有意義的方式探索設(shè)計(jì)空間。隨著越來(lái)越多的 EDA 用戶(hù)看到他們需要嘗試 10 種不同的場(chǎng)景，他們發(fā)現(xiàn)需要大量的本地計(jì)算。這就是云的用武之地。將 AI/ML 功能與云的可擴(kuò)展性相匹配和啟用是一項(xiàng)將改變行業(yè)設(shè)計(jì)方式的創(chuàng)新?！?br />
審核編輯：符乾江