隨著人工智能(AI)、物聯網、5G等新興技術的迅猛發展,全球芯片市場正經歷著前所未有的增長浪潮,芯片設計行業也迎來了新機遇。根據中國半導體行業協會集成電路設計分會理事長魏少軍教授在ICCAD 2024上分享的數據,2024年,中國IC設計企業共計3626家,全行業銷售預測為6460.4億元,同比增長11.9%。其中,預計銷售額超1億元人民幣的企業達731家,增長率達到17%;而銷售額低于千萬元的企業則有1770家。
盡管我國芯片設計行業實現了穩定增長,但其年增長率低于全球半導體行業平均水平。這表明,中國芯片設計業增速放緩,整體面臨較大的發展壓力。
這主要源于芯片設計對資源和環境的要求日益提高,設計流程愈發復雜。然而,將芯片設計遷移到云端,能夠有效應對這一挑戰。通過云平臺,不僅能靈活配置設計資源,提高效率,還能緊跟AI、5G等技術趨勢,為企業打造前瞻性芯片產品提供強大支持。
紫光云公司首席技術官柳義利日前對《電子工程專輯》表示:“紫光云在云計算和數字化領域深耕多年,已構建上千朵云,并長期服務政企客戶,積累了豐富的行業整合服務經驗。”他強調,芯片設計上云解決方案為芯片企業提供了一條高效構建設計環境的新路徑,也為他們應對復雜的資源部署和高度專業化人才不足的挑戰提供了有力支持。

紫光芯片云解決方案總架構師耿加申進一步指出:“芯片設計企業現在面臨兩大考驗:一是初創企業如何搭建完整的芯片設計環境,并獲得滿足芯片設計的相關資源;二是在人員經驗相對不足的情況下,如何針對復雜的需求進行有效布局?”
在此背景下,紫光芯片云3.0解決方案應運而生。該全棧解決方案旨在通過簡化資源管理、提升資源分配的靈活性與響應速度,為芯片設計企業提供簡單、高效的技術支持,讓客戶能夠將更多精力專注于業務發展。
四重升級,塑造全棧式芯片云服務
自2019年公司成立并推出1.0版公有云服務,到日前發布的3.0版本,通過彈性算力(公有云/私有云)交付給客戶,紫光云在幫助客戶完成芯片設計方面提供了真正的“一站式集成交付”。截至目前,紫光云已經為50多家芯片設計公司提供了一站式芯片云服務,助力客戶高效完成芯片設計。
而新推出的3.0解決方案,更是在以下四方面實現了產品和服務的跨越式發展:

一站式云咨詢規劃和保障服務
憑借紫光云深厚的行業經驗和專業的服務團隊,可為芯片設計企業環境提供覆蓋從芯片設計環境的咨詢規劃,到一站式集成交付的芯片設計完整解決方案,通過全面、專業的服務,幫助客戶高效、安全地推進芯片設計項目。
與競爭對手產品思路不同的是,紫光云希望解決的是芯片設計企業當前面臨的資源提供問題。也就是說,在一站式提供私有云和公有云環境的加持下,用戶不用再關心IT資源的搭建問題,只需做好自身的差異化競爭特色。
集群調度與管理服務
紫光云致力于提供芯片設計環境的核心解決方案,包括計算機輔助設計(CAD)管理平臺和紫芯調度器兩大關鍵產品。其中,CAD管理平臺專為芯片設計行業的IT/CAD運維管理量身定制,通過集群管理的可視化操作、深入的集群分析以及便捷的模板化配置,顯著提高計算、存儲等要素的資源利用率。

而自主研發的紫芯調度器以其高可靠性,能夠支持高達5萬核規模集群管理,可為業務的連續穩定運行提供堅實保障。在耿加申列舉的實際案例中,一家備受資源分散、利用率低困擾的企業,在通過紫光CAD管理平臺將新舊資源實現統一納管和調優后,資源利用率從此前的40%提升至80%,實現了快速部署和高效運營。

同時,紫光云也在實踐中不斷探索借助AI模型對歷史作業使用的資源進行分類和學習,以幫助調度軟件在下一次調度時知道某個作業以前使用什么資源?下次使用什么資源?避免導致運行效率和節點出現問題。
彈性算力服務
芯片設計企業通常會建兩種類型的資源池,一是在本地建常用的資源池,保障日常使用;另一個是流片前,因為有大量的算力需求,企業會利用公有云的彈性算力,按需付費,使用完畢之后再行釋放。
紫光芯片云3.0方案可提供全面的算力服務,一是可以為芯片設計企業提供靈活的私有云基礎資源池,涵蓋計算、存儲、網絡等核心基礎設施,同時可以在公有云中提供包括基礎資源、安全、虛擬桌面基礎設施(VDI)在內的彈性資源池,全面滿足企業對IT資源的彈性需求。

但與普通公有云廠商建立的資源池相比,紫光芯片云3.0方案有著屬于自己的差異化特點:首先,紫光云提供的算力是芯片行業中的的專用算力,包括多核高性能的裸金屬產品、高性能存儲等;其次,考慮到芯片企業最擔心的云安全問題,所以紫光云在監控、磁盤加密方面部署了相當多特殊的高標準安全服務,確保企業在選擇資源時達到最優最安全。
芯片設計服務
紫光芯片云提供一站式芯片設計服務,從計算資源到設計流程,覆蓋系統級芯片(SOC)設計、封裝、集成、制造與測試等全產業鏈環節,為芯片設計企業提供全方位的解決方案,滿足多元化業務需求。

同時,為了讓國內芯片企業盡快享受到全棧IC設計服務,紫光芯片云還發布了限時福利,推出了針對中小型芯片設計企業的“CAD+紫芯”普惠計劃,從而為芯片設計企業提速賦能。
在談及紫光芯片云3.0的目標群體畫像時,紫光云系統部企業業務部部長陶豆回應稱,方案整體的初衷是希望利用“云”串聯起更多為芯片企業服務的場景,盡管未來有可能擴展到更廣闊的場景,但目前真正能夠用到產品或解決方案的仍以芯片設計類企業為主,包括相關的芯片制造類企業。
如何打消企業上云顧慮?
按照耿加申的說法,之所以涉及芯片云行業,不僅僅因為紫光云的天然定位是“提供整個云的產品和服務”。更重要的是,依托于新紫光集團覆蓋半導體及數字經濟全產業鏈的強大能力,紫光云能夠通過與集團內企業合作來打造核心競爭力,并幫助整個芯片設計行業解決面臨的主要問題。
目前,紫光芯片云服務主要集中在兩大領域:一是根據芯片企業面臨的問題提供芯片設計環境;二是為芯片設計企業提供高端芯片設計服務。這其中,又以集群管理和調度軟件最為關鍵,是整個芯片設計環境中的核心產品。
紫光云公司產品與研究開發部副總裁唐元武認為,近兩、三年以來,無論是大型的芯片設計企業還是中小規模的企業,都在考慮上云,其背后的重要推手來自兩個維度:一是本身業務上云,類似于紫光云提供的彈性算力模式,無論是對中小型還是大型企業來說,都可以帶來很大的成本節約。例如,中小型企業可以通過云服務購買的形式來解決一次性投資的問題;大型企業可以通過混合云部署的方式達到成本節約的目的。
二是方案本身提供了專門面向芯片云的企業云服務能力。以算力為例,算力本身對底層的存儲、本地網絡有專用環境要求,一般的云服務公司很難提供。而CAD管理平臺、核心調度軟件疊加在算力上,又可以形成SaaS服務。如果再考慮方案中提供的對調度方案設計的咨詢,以及后端芯片設計的服務,都促使越來越多的芯片設計企業考慮上云。
唐元武說他十分理解企業對上云本身,尤其是對安全性的顧慮。因此,在方案設計過程中,專門在芯片云上設計了獨立的資源池,還借助了云的多用戶安全設計能力,甚至還通過VPN專線等形式連接企業內部的網絡通道。
“總體來說,只要打消安全顧慮,同時配合底層專用算力,以及核心軟件SaaS服務的能力,我覺得對芯片設計企業來說已經基本解決了他們的后顧之憂。”唐元武說。
至于在上云時機的選擇上,耿加申的看法是,如果是新公司,一開始就可以用公有云的方式來做——直接通過托管的方式,用一站式交付的方式來解決企業在“快速流片和資源投入不足”之間的矛盾。
另一種本地已經有環境,但面臨資源擴容、人員能力不足、集群管理/調度/配置等問題。“在這種情況下,我們建議如果規模不是很大或在沒有變大之前,還是盡快采用云的構建方式來完成初期的環境搭建和管理運營,企業主要聚焦在自身業務領域,是最優解。”

依托集團優勢,強化一站式服務能力
紫光云公司首席技術官柳義利指出,作為一家專注于云計算與數字化領域的公司,紫光云在上述兩個核心領域深耕多年,特別是在政企市場方面,已在中國成功部署了上千朵云。而在數字化領域,也取得了顯著成果,目前在中國各地深入實施了200余個智慧城市項目。
“政務云是我們服務的重要組成部分,云服務模式為政府與民眾之間搭建了橋梁,承載著諸如12345等民生服務應用,讓老百姓能夠便捷地在線辦理各類事務。”柳義利表示,紫光云當前已深入包括政府、企業、金融和醫療在內的多個關鍵領域,而芯片云則是重點發展的細分賽道,3.0整體解決方案正是多年云計算技術積累在芯片場景中的落地應用和價值體現。
他強調,在長期為政企客戶提供服務的過程中,紫光云在云和數字化方面積累了全面的縱向一站式整合服務能力,能夠為客戶提供全方位的支持。無論是過去的城軌項目、政務云,還是當前的企業上云、用云服務,以及最新基于AI數據要素的全棧醫療解決方案,公司都將堅持一站式服務模式,滿足客戶的全方位需求。