EDA作業調度和負載監控解決方案

行業背景

近些年來,電子產品已然成為人們日常生活中不可或缺的一部分,對人們的生活以及國民經濟發展都產生了深遠的影響,電子行業也抓住機遇隨之獲得了前所未有的蓬勃發展。作為電子產品的核心部件半導體同樣發展前景非??捎^,同時隨著科技的不斷發展,生產工藝的不斷提高,在生產過程中的EDA(電子設計自動化)仿真模擬計算資源的需求隨著半導體業的不斷發展呈指數級增長。

 

DRC: Design Rule Checking

數據來源:ElectonicDesign

 


 

半導體設計制造生態系統

縱觀國內外半導體設計制造生態系統,如下圖所示,可大致分為四個部分:

 

以高通、聯發科技、蘋果、德州儀器等為代表的設計企業,其擁有或購買核心IP,借助設計工具完成半導體產品的設計。
以臺積電、中芯國際等為代表的生產企業,其多為設計企業代工;當然,有些企業兼備設計與生產雙重角色,如Intel、三星、華為等。
以Cadence、Synopsys、華大九天等為代表的EDA設計工具提供商,借助計算平臺向設計企業和生產企業提供優秀的EDA工具。
以天云軟件等為代表的計算平臺提供商,提供計算平臺,其產品或解決方案可與EDA工具捆綁,助力EDA工具效率的提升,加快上線速度,為設計和生產企業帶來競爭力。

 



半導體設計制造流程

 

“規格設計”、“EDA設計工具(使用者)”是由半導體設計生產企業進行,比如高通、聯發科技、蘋果、華為、三星等;
“EDA設計工具(提供者)”是由EDA工具廠商提供,比如Cadence、Synopsys、華大九天等;
“計算平臺”由高性能計算廠商提供,天云軟件提供的計算平臺為EDA作業調度和負載監控平臺。

 



半導體行業產品設計速度的影響因素

隨著國內外半導體設計制造領域中各廠商的能力成熟度的不斷提升,在競爭日趨激烈的同時,產品同質化程度也日漸升高,因此產品推向市場的速度便成了各廠商角逐的焦點,直接影響商業利益的得失。EDA(電子設計自動化),作為一種以計算平臺為基礎,融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術進行電子產品自動設計的工具,在現代半導體設計制造領域里被廣泛使用??梢哉f,EDA的出現就是為了縮短產品上市的時間。

影響半導體行業產品設計速度的因素歸納為以下三方面:

工具:即使用了哪種EDA工具以及其效率如何。
流程:即完整的設計自動化流程以減少人為錯誤的發生。
集群管理:即整個環境的準備時間以保證EDA所需資源得到及時響應。

 



方案概覽

SkyForm AIP的作業調度器和負載監控平臺是北京天云融創軟件技術有限公司面向半導體設計和制造公司自主研發的高性能、高可靠、高可擴的企業級應用平臺系統,具有獨立知識產權,安全可控。本平臺的功能包括應用管理、作業管理、主機管理、隊列管理、調度器管理、用戶管理、文件管理等,此外還提供監控控分析系統,實現對集群內主機、任務、隊列、項目等多種維度關鍵性能采集、報表展示、實施監控分析告警功能,并可對集群和任務健康狀態進行深度分析,為不同視角的用戶提供了數據管理和輔助決策的功能。

圖 1 解決方案架構

 

 

調度軟件、應用軟件以及用戶的設計數據都存放在共享存儲中,這樣可以實現集群中服務器之間實現程序、文件和數據的共享。
計算集群無需向所有用戶開放SSH登錄權限,用戶只需通過登錄服務器進行作業遞交和作業的控制和查看;
登錄節點通過內部協議經過業務網與調度器通信以及進行作業的分發和管理;
系統管理員可以通過管理網實現對登錄節點、管理節點以及計算集群節點的系統管理和運維工作。
用戶可以通過SkyForm AIP的Web門戶進行作業提交和作業管理,也可以通過SSH或者VNC的方式通過登錄服務器提交作業到后端計算集群,并對作業進行管理。

 



方案優勢

EDA作業調度和負載監控平臺從工具、設計自動化流程、集群管理三方面為提升EDA的效率帶來價值。


工具方面

EDA作業調度和負載監控平臺由天云軟件全球研發團隊研發,并首先在國外市場推廣應用,目前已與Cadence、Synopsys、Mentor Graphics等常用的EDA工具良好集成。在國內,天云軟件正力求通過與著名EDA提供商華大九天的緊密合作,將平臺與EDA工具高度集成,提升效率。

 

EDA作業調度和負載監控平臺于EDA工具而言,其價值在于高效利用EDA license及計算資源,通過分布式計算及作業管理來提升設計效率。通過優秀的工作負載調度管理,可以以非常高效、合理的方式管理分布式任務,確保每個作業高速運行并避免“長尾問題”,從而加速了仿真作業。

 


 

流程方面

在EDA作業調度和負載監控平臺中實現自動化的持續集成。當作業通過EDA作業調度和負載監控平臺分發到服務器時,設計人員可以輕松地從持續集成工具中進行管理和監視編譯、合成、仿真。通過從復雜的EDA流程中消除人為因素導致的錯誤。EDA作業調度和負載監控平臺的價值在于加速整個設計過程,并允許更多的仿真運行以提高設計質量。設計自動化流程為天云軟件獨有的解決方案。

 


 

集群管理方面

這里所提到的集群(server farm)并非簡單的規模上的集群,而是指針對半導體研發所需的復雜的異構環境。在這種服務器集群的管理中,工作負載管理是設計人員使用資源的關鍵組件,而EDA作業調度和負載監控平臺在這方面有著突出的競爭優勢。

EDA作業調度和負載監控平臺擁有企業級的作業調度系統,穩定可靠且自主可控,不會被國外同類廠商綁架,對國內的企業來說至關重要。
研發維護團隊能夠提供高質量的支持。這就意味著可以減少故障排除時間,從而保證整個集群環境的就緒時間。
EDA作業調度和負載監控平臺是一款具備高性能工作負載管理的輕量級產品,相較于同類的調度軟件過重的體量,更易于改造、維護和升級。
相對于同類產品,操作更簡單,易于管理且具備可擴展性。
基于現代大數據架構的作業負載監控與分析系統有效地幫助客戶分析集群效率、提高集群服務質量、縮短排錯時間。
在全球的實際應用已證實EDA作業調度和負載監控平臺的產品成熟度和對生產質量的幫助。

 



成功案例——某頂級半導體設計和制造公司

天云軟件全球研發中心與在美國、歐洲和亞洲設有中心的跨國半導體公司合作,協助在40,000個內核上部署EDA作業調度和負載監控平臺,為客戶帶來戰略靈活性。除了遷移服務和全球支持服務,天云軟件全球研發中心還開發了增強的自定義調度以滿足客戶不斷變化的業務需求,同時允許客戶對產生的知識產權保留所有權和控制權。

 

“通過使用天云軟件EDA作業調度和負載監控平臺,我們已經能夠為我們的客戶提供他們所需要的高水平的支持,同時降低工作負載管理的許可證成本。”——某EDA服務公司CEO

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