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作為半導體產業的核心,芯片技術複雜性,產業結構高度專業化。隨著產業規模的迅速擴張,產業競爭加劇,分工模式進一步細化。目前芯片市場產業鏈為:IC設計研發、IC製造和IC封裝測試等三大關鍵環節,環環相扣,且各個扣子都要達到製造精密度的巔峰。
據中國半導體行業協會統計,2020年1-9月中國集成電路產業銷售額為5905.8億元,同比增長16.9%。其中,設計業同比增長24.1%,銷售額2634.2億元,製造業同比增長18.2%,銷售額為1560.6億元;封裝測試業同比增長6.5%,銷售額1711億元;顯然芯片IC設計是三業銷售額占比最高,增速最快的產業。
三大環關鍵節中,IC設計處於產業鏈上遊,其核心為EDA(Electronic Design Automation,電子設計自動化),EDA 是集成電路產業產能性能的源頭,從仿真、綜合到版圖,從前端到後端,從模擬到數字再到混合設計,以及後麵的工藝製造等,EDA涵蓋了 IC 設計、布線、驗證和仿真等所有方麵。
從全球科技產業周期的角度來看,目前處於5G應用周期的前夜,物聯網,BOB登陆 和虛擬/增強現實領域的新機遇使得整個集成電路生產周期各階段的半導體公司都能受益。但具備性能更強、技術更先進的EDA設計平台也可以幫助客戶設計出更好的芯片更快速推向市場。尤其突出地在智能手機、智能汽車領域,創新和高端芯片的需求與日俱增,設計複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,導致了EDA平台和服務的重要性愈發突出。
芯片設計不僅是半導體全流程中銷售額占比最高,增速最快的環節,同樣也是半導體芯片製造全域中耗時最久的周期環節;芯片行業追求的核心目標是“fast time to market”快速占領市場的資本和時間的博弈,誰能率先占領市場誰就能獲得豐厚的回報。但是一款芯片從設計到投放市場平均需要24~30個月,其中研發設計用時12~18個月,EDA研發設計中的驗證仿真就約占7成左右的研發時間;原因是EDA芯片設計工作流程是計算密集型負載,設計仿真是一個近乎“無限”的模擬空間:隨著設備中寄存器和存儲元件數量的增加,模擬半導體的功能是一個難題,大型片上係統設計可能有數10億個晶體管,大量狀態需要驗證。所以,設計人員使用多種模擬技術來最大化覆蓋範圍並確保正確的實現預期功能。
因此EDA芯片設計客戶往往需要麵臨如下巨大的業務挑戰:
需要大量支持設計軟件工具;需要更快的交付越來越多的設計任務;需要更高質量、高效率的計算存儲集群支撐,這導致EDA用戶需要重新評估什麼樣的服務器/存儲設計和處理器架構是最佳的。
產品解決方案介紹
EDA設計計算處理器平台選擇推薦:
考慮到很多EDA軟件工具按照CPU核心數計費,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基礎架構設計時通常傾向於采用低核數,高主頻的CPU,這意味著它們可以在每個機架上每天運行更多的任務。
EDA芯片設計軟件用於功能(數字)模擬的許多最常用工具都是單線程運行的,並且更喜歡使用高主頻和大L3緩存的CPU。
AMD EPYC™ 處理器在 EDA工作負載領域提供出色的支持
每核心更多 L3 cache
製程工藝更高
更高主頻和睿頻
用於EDA芯片設計模擬仿真(SPICE), 每核心 FP 浮點性能是更有利於性能參考AMD EPYC處理器是對比同類最佳的選擇。經過測試,使用了 AMD EPYC 7002和7003 處理器的新平台上處理器的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大以及其 I/O 性能的提升 …
客戶收益
例:某客戶采用 EPYC 霄龍係列處理器的 EDA芯片設計解決方案,與現有平台服務器相比,測試數據顯示計算節點在仿真、綜合任務處理場景計算性能更加出色:
CPU | 現有平台 | AMD EPYC 74F3 |
Cores | _ | 24 |
CPU GHz | _ | 3.2 |
L1 Cache | _ | 32k |
L2 Cache | _ | 512k |
L3 Cache | _ | 256MB |
測試用例 | 測試用時(越短越好) | |
finesim -np 20 | 4h 26m 50s | 3h 33m 14s |
通過前文我們知道,在整個芯片設計過程中,EDA環節是最重要的工作。如果說設計研發人員是一個芯片軸心的開始,那麼EDA 計算平台則決定著芯片設計過程的維度, IT基礎設施平台則是最終快速、有效成為芯片設計研發結構建立的重中之重!
AMD EPYC解決方案可以幫助EDA平台實現性能的快速擴展,讓芯片設計更加高效、智能。而搭載AMD平台的BOB登陆 H3C UniServer R4950 G5服務器內置FIST和HDM等管理工具及性能優化技術能夠精細到同一係統,不同CPU運算場景有各自的優化模板,可以在CPU核心獲得更穩定的效能輸出,針對EDA計算提供BIOS Tuning優化方案可以大大減少EDA各流程計算時間。同時BOB登陆 提供的端到端的EDA解決方案, 包括CPU/GPU服務器、高性能存儲係統、高速交換網絡、作業調度係統、數據備份保護、遠程虛擬化接入及集群構建在內的整體解決方案交付,最終實現一體化構建EDA基礎架構。