基于AMD EPYC服務(wù)器的EDA芯片設(shè)計(jì)解決方案
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作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心,芯片技術(shù)復(fù)雜性,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高度專業(yè)化。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)張,產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇,分工模式進(jìn)一步細(xì)化。目前芯片市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)鏈為:IC設(shè)計(jì)研發(fā)、IC制造和IC封裝測(cè)試等三大關(guān)鍵環(huán)節(jié),環(huán)環(huán)相扣,且各個(gè)扣子都要達(dá)到制造精密度的巔峰。
據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2020年1-9月中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為5905.8億元,同比增長16.9%。其中,設(shè)計(jì)業(yè)同比增長24.1%,銷售額2634.2億元,制造業(yè)同比增長18.2%,銷售額為1560.6億元;封裝測(cè)試業(yè)同比增長6.5%,銷售額1711億元;顯然芯片IC設(shè)計(jì)是三業(yè)銷售額占比最高,增速最快的產(chǎn)業(yè)。
三大環(huán)關(guān)鍵節(jié)中,IC設(shè)計(jì)處于產(chǎn)業(yè)鏈上游,其核心為EDA(Electronic Design Automation,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化),EDA 是集成電路產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能性能的源頭,從仿真、綜合到版圖,從前端到后端,從模擬到數(shù)字再到混合設(shè)計(jì),以及后面的工藝制造等,EDA涵蓋了 IC 設(shè)計(jì)、布線、驗(yàn)證和仿真等所有方面。
從全球科技產(chǎn)業(yè)周期的角度來看,目前處于5G應(yīng)用周期的前夜,物聯(lián)網(wǎng),人工智能和虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的新機(jī)遇使得整個(gè)集成電路生產(chǎn)周期各階段的半導(dǎo)體公司都能受益。但具備性能更強(qiáng)、技術(shù)更先進(jìn)的EDA設(shè)計(jì)平臺(tái)也可以幫助客戶設(shè)計(jì)出更好的芯片更快速推向市場(chǎng)。尤其突出地在智能手機(jī)、智能汽車領(lǐng)域,創(chuàng)新和高端芯片的需求與日俱增,設(shè)計(jì)復(fù)雜度以及對(duì)可靠性的要求也更勝以往,客戶越來越多且越來越高的要求,導(dǎo)致了EDA平臺(tái)和服務(wù)的重要性愈發(fā)突出。
芯片設(shè)計(jì)不僅是半導(dǎo)體全流程中銷售額占比最高,增速最快的環(huán)節(jié),同樣也是半導(dǎo)體芯片制造全域中耗時(shí)最久的周期環(huán)節(jié);芯片行業(yè)追求的核心目標(biāo)是“fast time to market”快速占領(lǐng)市場(chǎng)的資本和時(shí)間的博弈,誰能率先占領(lǐng)市場(chǎng)誰就能獲得豐厚的回報(bào)。但是一款芯片從設(shè)計(jì)到投放市場(chǎng)平均需要24~30個(gè)月,其中研發(fā)設(shè)計(jì)用時(shí)12~18個(gè)月,EDA研發(fā)設(shè)計(jì)中的驗(yàn)證仿真就約占7成左右的研發(fā)時(shí)間;原因是EDA芯片設(shè)計(jì)工作流程是計(jì)算密集型負(fù)載,設(shè)計(jì)仿真是一個(gè)近乎“無限”的模擬空間:隨著設(shè)備中寄存器和存儲(chǔ)元件數(shù)量的增加,模擬半導(dǎo)體的功能是一個(gè)難題,大型片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)可能有數(shù)10億個(gè)晶體管,大量狀態(tài)需要驗(yàn)證。所以,設(shè)計(jì)人員使用多種模擬技術(shù)來最大化覆蓋范圍并確保正確的實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。
因此EDA芯片設(shè)計(jì)客戶往往需要面臨如下巨大的業(yè)務(wù)挑戰(zhàn):
需要大量支持設(shè)計(jì)軟件工具;需要更快的交付越來越多的設(shè)計(jì)任務(wù);需要更高質(zhì)量、高效率的計(jì)算存儲(chǔ)集群支撐,這導(dǎo)致EDA用戶需要重新評(píng)估什么樣的服務(wù)器/存儲(chǔ)設(shè)計(jì)和處理器架構(gòu)是最佳的。
產(chǎn)品解決方案介紹
EDA設(shè)計(jì)計(jì)算處理器平臺(tái)選擇推薦:
?考慮到很多EDA軟件工具按照CPU核心數(shù)計(jì)費(fèi),高主頻處理器可以在提升計(jì)算性能的同時(shí),降低軟件費(fèi)用的開支。
?EDA在IT基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)通常傾向于采用低核數(shù),高主頻的CPU,這意味著它們可以在每個(gè)機(jī)架上每天運(yùn)行更多的任務(wù)。
?EDA芯片設(shè)計(jì)軟件用于功能(數(shù)字)模擬的許多最常用工具都是單線程運(yùn)行的,并且更喜歡使用高主頻和大L3緩存的CPU。
?AMD EPYC? 處理器在 EDA工作負(fù)載領(lǐng)域提供出色的支持
?每核心更多 L3 cache
?制程工藝更高
?更高主頻和睿頻
用于EDA芯片設(shè)計(jì)模擬仿真(SPICE), 每核心 FP 浮點(diǎn)性能是更有利于性能參考AMD EPYC處理器是對(duì)比同類最佳的選擇。經(jīng)過測(cè)試,使用了 AMD EPYC 7002和7003 處理器的新平臺(tái)上處理器的SPECrate 2017_fp能力 相比 Intel Xeon處理器的性能均有提升,充分展示出 AMD EPYC 處理器核心處理能力的強(qiáng)大以及其 I/O 性能的提升 …
客戶收益
例:某客戶采用 EPYC 霄龍系列處理器的 EDA芯片設(shè)計(jì)解決方案,與現(xiàn)有平臺(tái)服務(wù)器相比,測(cè)試數(shù)據(jù)顯示計(jì)算節(jié)點(diǎn)在仿真、綜合任務(wù)處理場(chǎng)景計(jì)算性能更加出色:
通過前文我們知道,在整個(gè)芯片設(shè)計(jì)過程中,EDA環(huán)節(jié)是最重要的工作。如果說設(shè)計(jì)研發(fā)人員是一個(gè)芯片軸心的開始,那么EDA 計(jì)算平臺(tái)則決定著芯片設(shè)計(jì)過程的維度, IT基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)則是最終快速、有效成為芯片設(shè)計(jì)研發(fā)結(jié)構(gòu)建立的重中之重!
AMD EPYC解決方案可以幫助EDA平臺(tái)實(shí)現(xiàn)性能的快速擴(kuò)展,讓芯片設(shè)計(jì)更加高效、智能。而搭載AMD平臺(tái)的新華三H3C UniServer R4950 G5服務(wù)器內(nèi)置FIST和HDM等管理工具及性能優(yōu)化技術(shù)能夠精細(xì)到同一系統(tǒng),不同CPU運(yùn)算場(chǎng)景有各自的優(yōu)化模板,可以在CPU核心獲得更穩(wěn)定的效能輸出,針對(duì)EDA計(jì)算提供BIOS Tuning優(yōu)化方案可以大大減少EDA各流程計(jì)算時(shí)間。同時(shí)新華三提供的端到端的EDA解決方案, 包括CPU/GPU服務(wù)器、高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)、高速交換網(wǎng)絡(luò)、作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)、數(shù)據(jù)備份保護(hù)、遠(yuǎn)程虛擬化接入及集群構(gòu)建在內(nèi)的整體解決方案交付,最終實(shí)現(xiàn)一體化構(gòu)建EDA基礎(chǔ)架構(gòu)。