當越來越多的企業(yè)涌入IC設計賽道，真正的挑戰(zhàn)接踵而至。例如在經(jīng)典IC開發(fā)環(huán)境中，可能存在EDA峰值性能需求難以被滿足，芯片設計周期、成本及流片環(huán)節(jié)的不可控，數(shù)據(jù)安全等一系列問題。對此，芯片設計企業(yè)嘗試把IC設計搬到云端，在云計算高彈性、高可靠、高安全的環(huán)境下，集中精力做好設計創(chuàng)新工作，而無需擔心其本身的基礎(chǔ)設施和算力冗余/缺損的管理問題。un5esmc
亞馬遜云科技大中華區(qū)企業(yè)業(yè)務拓展部總經(jīng)理凌琦在9月15日舉辦的中國（上海）自貿(mào)區(qū)臨港新片區(qū)半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上，分享了題為《亞馬遜云科技賦能芯片設計和制造》的主題演講，詳細介紹了IC設計和制造“上云”的利好與方案。un5esmc
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半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的五個趨勢與挑戰(zhàn)
當下全球半導體產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，設計與制造越來越復雜，所面臨的挑戰(zhàn)也愈發(fā)凸顯。具體來說，凌琦觀察總結(jié)出五方面的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)。un5esmc
- 從芯片設計向系統(tǒng)設計擴展：需要在芯片設計初期，就從整體系統(tǒng)性能角度考慮。比如發(fā)熱、電磁干擾等，從設計工具角度進行融合設計。
- 工藝的演進需要設計與制造更緊密協(xié)同：先進制程節(jié)點演進，需要IC設計與Foundry共同完成。
- 設計規(guī)模增加對提升對IT基礎(chǔ)設施要求：SoC大芯片設計，達到每平方里面百萬級門電路，進行后端驗證及Sign off需要極大峰值算力需求。
- AI驅(qū)動芯片設計逐漸成為新趨勢：在物理驗證如DRC，AI視覺識別有很多應用。
- 高昂的設計和流片費用要求一次性流片成功：7nm芯片設計進行一次流片整體項目成本超過兩億美金。
此外，工業(yè)節(jié)點不斷演進對算力需求呈指數(shù)級增加。凌琦指出，隨著工藝節(jié)點從28納米向5納米演進，高端芯片設計面臨EDA設計中峰值算力需求呈指數(shù)級增長，同時還有IDC資源投入的兩難挑戰(zhàn)，需要平衡開發(fā)效率與成本投入。un5esmc
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針對上述挑戰(zhàn)，凌琦認為，傳統(tǒng)EDA數(shù)據(jù)中心，常常限制的是服務器數(shù)量，太少或太多。而采用本地數(shù)據(jù)中心與云結(jié)合混合架構(gòu)模式，能有效應對不確定的峰值需求，帶來最大經(jīng)濟性，是解決算力冗余/缺損的一劑“良方”。un5esmc
“亞馬遜云科技致力于聯(lián)合半導體產(chǎn)業(yè)上下游生態(tài)，建立互信融合的協(xié)同設計開發(fā)平臺，提供集成的設計、驗證、流片及計算資源服務。降低設計公司建立EDA開發(fā)環(huán)境難度，提升設計效率和流程成功率。”他分享道。un5esmc
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亞馬遜云科技賦能芯片設計和制造
眾所周知，云計算起源于美國，亞馬遜正是其締造者。那么，亞馬遜云科技如何利用云計算賦能芯片設計和制造？un5esmc
凌琦認為，這不僅得益于亞馬遜是全球云計算領(lǐng)導者，還歸功于亞馬遜旗下獨立的芯片設計部門。un5esmc
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2014年，亞馬遜成立芯片研發(fā)部；次年通過收購的以色列芯片設計公司Annapurna Labs，基本是處于一個本地數(shù)據(jù)中心上的一些設計和開發(fā)應用。從2016年開始到如今，亞馬遜芯片設計逐步實現(xiàn)從混合架構(gòu)到完全基于云端設計，并在云上端到端實現(xiàn)了第一顆7nm服務器CPU Graviton 2的全流程設計。un5esmc
與此同時，亞馬遜云科技還通過定制化芯片開發(fā)，持續(xù)優(yōu)化云端基礎(chǔ)架構(gòu)。首先在虛擬化、存儲、網(wǎng)絡及安全領(lǐng)域進行變革，推出新的虛擬化平臺Nitro System，在安全、網(wǎng)絡和虛擬化性能有效提升。同時也開發(fā)基于ARM架構(gòu)服務器芯片，提供更好性價比，開發(fā)機器學習推理芯片，加速計算。un5esmc
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至于云計算服務領(lǐng)域，目前亞馬遜云已經(jīng)覆蓋全球 25個區(qū)域81個可用區(qū)，并且具備10+年商用經(jīng)驗，4000+種新服務新功能，1900+種第三方產(chǎn)品，擁有數(shù)萬家合作伙伴和數(shù)百萬的活躍客戶。其中在中國，亞馬遜云有3個區(qū)域，分別是北京、寧夏、香港——中國是亞馬遜云科技在美國之外，唯一一個擁有三個可用區(qū)域的國家。un5esmc
對于中國市場的機遇，凌琦指出：“在中國市場，尤其在半導體設計領(lǐng)域里，亞馬遜云科技已經(jīng)服務了大量的客戶。以我們現(xiàn)有服務來說，所有在海外領(lǐng)域里所使用的亞馬遜云服務，基本上都在國內(nèi)都已經(jīng)落地了。所以對于從海外引進的人才，或者從海外到中國落地的芯片設計公司、芯片制造公司，他們在國內(nèi)外的服務體驗是一致的。”un5esmc
當下，許多科技巨頭已經(jīng)在亞馬遜云科技的幫助和服務下，成功實現(xiàn)IC設計與制造“上云”。un5esmc
- Arm 在基于Arm內(nèi)核的Graviton 2 實例上運行特征參數(shù)提取K庫，計算集群從5000核快速擴展到30000核，大幅縮短運行周期，同時帶來30%成本節(jié)省。
- 聯(lián)發(fā)科在云端加速7納米SOC芯片開發(fā)，亞馬遜云與其組成7*24小時戰(zhàn)情室，共同合作搭建混合云架構(gòu)，確保項目成功上線。
- 芯片良率分析解決方案提供商普迪飛將大數(shù)據(jù)分析平臺Exensio 部署在亞馬遜云端， 為產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)（包含設計、晶圓制造和封測）都提供相應應用模塊，提供SaaS分析服務。
- ……
當然，云端創(chuàng)新始于互信。凌琦表示：“產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，要求產(chǎn)業(yè)鏈各方加強互信協(xié)同，才能持續(xù)創(chuàng)新，通過云端構(gòu)建共享安全協(xié)同工作區(qū)，可以有效加強在EDA設計環(huán)節(jié)調(diào)試協(xié)同和流片階段良率分析改善。”un5esmc
小結(jié)
演講的最后，凌琦針對半導體企業(yè)布局云端的核心價值分享了看法，具體為四個“更加”：un5esmc
1.更快的創(chuàng)新：高彈性，高性能及高安全性的云端EDA基礎(chǔ)架構(gòu)支持快速的設計和驗證；un5esmc
2.更好的效率：通過安全的訪問連接全球各區(qū)域設計團隊合作，提升設計效率；un5esmc
3.更有效協(xié)同：搭建安全互信上下游協(xié)同設計平臺，提升協(xié)同效率和流片成功率；un5esmc
4.更優(yōu)成本：提供安全互信上下游協(xié)同設計平臺，提升流片成功率。un5esmc
