根据中国半导体行业协会IC设计分会的数据，2021年中国大陆有2810家芯片设计企业，同比增长了26.7%，广泛分布在消费电子、汽车、智慧城市等多个行业。这些企业大多为中小微企业，且大多面临人手短缺，设计能力匮乏等问题。尽早实现芯片流片是企业实现生存发展的关键一环。要及时将产品交付客户，设计效率至关重要。01{如何提升设计效率？}bkunyun.com从前端设计到后端设计再到制造，我们以算力需求为出发点提取出了以下几个关键词：
同时我们分析了各个阶段的需求，总结了几个半导体行业面临的难题：
以一个为期18月的芯片设计为例，涉及前端，验证，后端三个周期：前4周，只涉及到前端布局以及架构，对算力需求不高，因此月度需求较少。从第5个月开始，前端，验证，后端均开始工作，算力开始逐步提升。第11个月达算力小高峰。第16个月达算力最高峰，月度调度峰值达到百万级核时以上；算力波峰和波谷的核数差距在20倍以上。算力在第16个月达到最高峰后，迅速下降。
当业务增长进入高峰期，自建资源需要升级本地资源来应对业务高峰，随着增长放缓，运维成本逐渐凸显，资源闲置成本依然居高不下。
前端设计中涉及到高敏感数据，需要非常高的安全级别，后端的网表安全级别较低但对资源要求较高。
由于近年的疫情，很多芯片设计公司转向居家办公。线上线下的协同也成了一大难题。多团队，多地域团队协同办公时部署需求复杂。
弹性算力，本地计算资源不足时，灵活的将作业溢出到云上，云上计算资源多样，支持大规模并行，线性加速比，深度整合EDA软件特性，提供不改变设计师操作习惯的上云体验。北鲲云针对传统部署模式无法满足算力的波峰波谷弹性需求的问题，充分发挥平台在资源管理和调度方面的优势。使出以下四招：多地域资源调度防止Job Pending对SLURM开源集群调度系统进行二次开发：一个SLURM集群可同时使用多个地域的资源；按照设定的优先级进行资源调度, 防止由于单地域资源不足导致的Job Pending指定周期锁定资源（Pre-alloc）防止Job Pending用户也可以使用SLURM命令提前锁定资源，在资源锁定成功后，再运行任务，如salloc –N 100 –p c-32-2 –t 1-00:00:00 锁定100台32核64G资源，锁定期为1天队列集(partition-set)支持大规模资源使用在大规模资源调度的场景如千台规模时，单个实例类型(队列)容易缺货导致调度失败，北鲲云对SLURM进行二次开发，实现队列集功能，可在一个Job中指定多个队列按优先级调度资源资源弹性溢出与调度在绝大部分场景下，用户无需关注资源本身，只需要提交作业，平台会自动根据作业申请的资源数量，自动弹性申请云上资源，并在作业结束后5分钟自动释放资源
北鲲云平台通过了等保三级、GDPR等多项安全认证，在EDA场景中，可以通过建立多个VPC，利用ACL网络控制策略来管理接入子网、管理子网、计算子网、存储子网，使用双通道的安全网络隔离手段，打造网络隔离安全区，保障数据安全。
多地域团队协同办公时，北鲲云可以为各地团队按需调用距离最近的云上资源，一个地域资源不足时，可以灵活地切换至临近地域，保障资源高可用性。举个例子：在广州VPC构建EDA广州计算区, 并将广州VPC同北京VPC通过云连接CC打通，此时云超算平台本身无需在广州地域重新部署，一套系统可管理多个地域的计算集群（北鲲云超算平台支持跨地域双活）。
两个计算区之间的数据可以互相通过如rsync进行备份，既可以确保数据安全，也能做到某地域中断后可在另一个地域使用；在某个地域中断的情况下，可以临时回退到另外一个地域做设计与仿真工作。
方案一：EDA仿真上云解决峰值需求下本地算力不足的问题方案二：EDA设计与仿真一体云平台帮助企业更有效的控制成本，适应多样化的办公场景需求方案三：EDA设计仿真多地域协同一地部署，多地资源调度管控，效率与管理两手抓以混合云为例，国内某芯片设计企业存在以下业务挑战：- 本地集群无法在业务高峰期（年底、年中）满足仿真计算需求，作业排队情况严重
- 原有云上解决方案严重改变了芯片设计工程师线下操作方式，降低了工作效率
- 云上资源调度策略不灵活，导致Job pending，影响仿真工作稳定
- 原有云上资源价格偏贵，成本控制不灵
北鲲云方案帮助企业深度整合无感化上云- 本地建立专门的上云节点，用于仿真数据自动同步
- 将云上资源与virtuoso软件ade_L、ade_XL、maestro等提交作业方式深度整合，芯片设计工程师仅需切换环境变量即可无感化上云
- LSF-Slurm Wrapper让工程师按原有命令习惯提交作业，不改变操作习惯，降低使用成本
- 多地域资源调度保证了业务高峰能够预留、随需调度充足的计算资源
北鲲云作为Cloud-HPC的先行者，致力于将技术、工程融合于科学中释放科研人员精力。为大家搭建数字化全流程研发平台。
