基于AMD EPYC服務(wù)器的EDA芯片設(shè)計解決方案
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)競爭加劇,分工模式進(jìn)一步細(xì)化。目前芯片市場產(chǎn)業(yè)鏈為:IC設(shè)計研發(fā)、IC制造和IC封裝測試等三大關(guān)鍵環(huán)節(jié),環(huán)環(huán)相扣,且各個扣子都要達(dá)到制造精密度的巔峰。
據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,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;封裝測試業(yè)同比增長6.5%,銷售額1711億元;顯然芯片IC設(shè)計是三業(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)計處于產(chǎn)業(yè)鏈上游,其核心為EDA(Electronic Design Automation,電子設(shè)計自動化),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,以及后面的工藝制造等,EDA涵蓋了 IC 設(shè)計、布線、驗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)實領(lǐng)域的新機(jī)遇使得整個集成電路生產(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)計平臺也可以幫助客戶設(shè)計出更好的芯片更快速推向市場。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)計復(fù)雜度以及對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平臺和服務(wù)的重要性愈發(fā)突出。
芯片設(shè)計不僅是半導(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)市場的資本和時間的博弈,誰能率先占領(lǐng)市場誰就能獲得豐厚的回報。但是一款芯片從設(shè)計到投放市場平均需要24~30個月,其中研發(fā)設(shè)計用時12~18個月,EDA研發(fā)設(shè)計中的驗證仿真就約占7成左右的研發(fā)時間;原因是EDA芯片設(shè)計工作流程是計算密集型負(fù)載,設(shè)計仿真是一個近乎“無限”的模擬空間:隨著設(shè)備中寄存器和存儲元件數(shù)量的增加,模擬半導(dǎo)體的功能是一個難題,大型片上系統(tǒng)設(shè)計可能有數(shù)10億個晶體管,大量狀態(tài)需要驗證。所以,設(shè)計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現(xiàn)預(yù)期功能。
因此EDA芯片設(shè)計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)計軟件工具;需要更快的交付越來越多的設(shè)計任務(wù);需要更高質(zhì)量、高效率的計算存儲集群支撐,這導(dǎo)致EDA用戶需要重新評估什么樣的服務(wù)器/存儲設(shè)計和處理器架構(gòu)是最佳的。
產(chǎn)品解決方案介紹
EDA設(shè)計計算處理器平臺選擇推薦:
?考慮到很多EDA軟件工具按照CPU核心數(shù)計費,高主頻處理器可以在提升計算性能的同時,降低軟件費用的開支。
?EDA在IT基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計時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機(jī)架上每天運行更多的任務(wù)。
?EDA芯片設(shè)計軟件用于功能(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)計模擬仿真(SPICE), 每核心 FP 浮點性能是更有利于性能參考AMD EPYC處理器是對比同類最佳的選擇。經(jīng)過測試,使用了 AMD EPYC 7002和7003 處理器的新平臺上處理器的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)計解決方案,與現(xiàn)有平臺服務(wù)器相比,測試數(shù)據(jù)顯示計算節(jié)點在仿真、綜合任務(wù)處理場景計算性能更加出色:
通過前文我們知道,在整個芯片設(shè)計過程中,EDA環(huán)節(jié)是最重要的工作。如果說設(shè)計研發(fā)人員是一個芯片軸心的開始,那么EDA 計算平臺則決定著芯片設(shè)計過程的維度, IT基礎(chǔ)設(shè)施平臺則是最終快速、有效成為芯片設(shè)計研發(fā)結(jié)構(gòu)建立的重中之重!
AMD EPYC解決方案可以幫助EDA平臺實現(xiàn)性能的快速擴(kuò)展,讓芯片設(shè)計更加高效、智能。而搭載AMD平臺的新華三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運算場景有各自的優(yōu)化模板,可以在CPU核心獲得更穩(wěn)定的效能輸出,針對EDA計算提供BIOS Tuning優(yōu)化方案可以大大減少EDA各流程計算時間。同時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,最終實現(xiàn)一體化構(gòu)建EDA基礎(chǔ)架構(gòu)。