构建云上芯片设计全栈方案，拓展混合云环境中高效算力支持｜紫光发布芯片云3.0解决方案

在信息技术飞速发展的今天，芯片产业正经历前所未有的变革。从人工智能（AI）、5G、高性能计算（HPC）等前沿技术的崛起，到全球产业链的重新布局，中国芯片行业迎来了新的发展机遇，尤其是芯片设计企业，正以迅猛的速度成长。

然而，在快速发展的背后，行业也面临着新的挑战。在ICCAD 2024的主题演讲中，魏少军教授指出，中国芯片设计行业的增长速度首次低于全球半导体行业的平均增速。2024年，中国芯片设计业的年增长率为11.9%，而全球半导体产业预计增长19%。这一趋势既表明了行业逐步走向成熟与理性发展，也暴露出在技术创新、产品质量和市场拓展等方面的短板。这种差距对中国芯片企业提出了更高的挑战与要求，同时也意味着在自主芯片持续突破的背景下，产业环境对芯片技术和设计能力提出了更高的标准和全新的期待。

随着芯片新技术的不断发展，对制程工艺、设计规模和资源的要求也在迅速提高，芯片设计环境的构建变得愈发复杂。对芯片设计企业来说，挑战尤为明显。一方面，初创企业在资源有限的情况下，如何搭建一个满足芯片设计要求的设计环境？另一方面，面对日益复杂的设计流程，如何在人员经验尚显不足的条件下完成高效布局？这些问题已经成为制约企业发展的关键难题。

在这样的背景下，紫光云希望通过技术与服务的赋能，帮助芯片企业解决实际困难，搭建高效、稳定的设计环境，为芯片设计企业提供资源支持与设计优化。

在近日ICCAD-Expo 2024上，紫光云重磅发布了全新的紫光芯片云3.0整体解决方案，通过“四重服务升级”塑造“全栈式芯片云服务”，助力中国芯片产业迈向更高质量的发展阶段。

在发布会前，紫光云公司首席技术官柳义利、产品与研究开发部副总裁唐元武、紫光芯片云解决方案总架构师耿加申以及紫光云系统部企业业务部部长陶豆接受了采访。

四重服务，构建完整的芯片上云全栈解决方案

“因为国内的芯片产业近几年才开始发展，早期阶段更多地集中于构建和完善自身的研发和制造能力，上云并不是优先考虑的事。”紫光云公司产品与研究开发部副总裁唐元武观察，“但这两、三年我们发现，无论是比较大型的芯片设计企业还是中小规模的企业，都在积极考虑将业务迁移到云端。”这样的转变反映了行业对云计算在芯片设计管理中重要性认识的提升。

作为新一代的芯片云服务，紫光芯片云3.0在前一代的基础上，进一步拓展了对于混合云架构的方案支持，同时也推出了更完备的芯片设计服务。

据悉，紫光芯片云3.0提供四重服务：一是一站式云咨询规划和保障服务；二是集群调度与管理服务，包含两大核心软件；三是全面的算力服务；四是一站式芯片设计服务。

紫光云公司首席技术官柳义利指出，紫光云能够为芯片设计领域的客户提供全面的一站式解决方案。他强调，紫光云的服务范围不仅涵盖芯片设计的各个环节，甚至连客户的办公环境和IT基础设施也能提供一站式的解决方案。与此同时，公司在后端拥有丰富的资源，能够支持芯片处理的全过程。

芯片设计上云可以实现硬件投入和维护成本降低，实现高性能计算资源灵活配置，加速芯片设计的仿真和验证流程。对于芯片设计客户而言，可以选择本地私有云、公有云和混合云三种不同的部署方案来构建云上芯片设计环境。当前的中小型芯片设计上云客户，倾向于将芯片设计的前端后端全部上云；而某些大型芯片设计客户，则出于安全顾虑和大规模仿真资源需求，大多仅将芯片设计后端进行上云。

而对于绝大多数芯片设计公司、尤其是中小型芯片设计公司而言，这种云上芯片设计环境的构建和资源部署是一项及其复杂繁琐的工作，需要投入大量的精力。而紫光芯片云3.0可以依据芯片客户的具体需求，提供包含私有云、公有云和混合云资源池在内的一站式解决方案。

紫光芯片云解决方案能够为客户提供高效灵活的算力服务，其核心来自两大自研软件——“CAD管理平台”和“紫芯调度器”。

CAD管理平台是一款专为芯片设计行业量身定制的产品，旨在高效管理复杂的设计环境和资源。平台通过对计算、网络、存储和安全等底层资源的统一纳管与可视化，实现资源的高效利用和业务的稳定运行，解决了当前芯片设计企业面临的环境复杂性问题。据悉，CAD管理平台具备集群管理的可视化操作、深入的集群分析以及便捷的模板化配置等功能，帮助企业高效运维芯片设计环境，显著提高资源利用率，解决管理人员在运维过程中面临的难题，保障整个业务的顺畅开展。

而紫芯调度器则可以作为CAD管理平台的配套工具，能够灵活、高效地调度芯片设计业务，将任务分配到各个节点进行高效执行，提升整体运行效率。

紫光云历时5年自主研发了这一调度器。紫芯调度器具备两个显著特点：一是操作体验一致：与国外领先厂商的软件使用习惯保持一致；二是高效调度与大规模管理：支持大规模资源管理与调度，实现资源的高效利用。

据耿总介绍，某芯片设计客户曾面临资源分散、利用率低的问题。紫光云专家团队建议他们采用私有云的方式，将新建资源池与现有资源进行统一纳管，通过CAD管理平台进行资源监控和调优。最终，资源利用率从原先的40%提升至80%，有效解决了资源利用率低、部署慢、运营效率低等难题。同时，紫芯调度器在该项目中管理了高达5万核的规模，每周运行作业接近60万个，且在过去两年中始终保持稳定高效运行。

更懂芯片设计，所以更懂云上芯片设计解决方案

紫光芯片设计云的初衷，来自于新紫光集团内部对于芯片设计上云的实际需求。而从1.0到3.0的持续迭代打磨，则是持续内部优势整合，看准了中国芯片设计行业飞速发展的未来市场机遇。

紫光云依托新紫光集团，不仅具备深厚的云服务技术栈基础和知识积累，还具备其他公有云服务厂商、或者芯片设计服务商所不具备的整合优势。

紫光云系统部企业业务部部长陶豆表示：“紫光芯片云3.0算是开辟了一条独特的赛道。我们是业界唯一能够同时提供公有云和私有云服务的公司。不仅如此，我们还整合了软件、服务，以及后端和未来的资源，真正地用‘云’将整个芯片设计流程实现无缝串联，为各类型芯片设计公司提供优质的服务，是我们的愿景。”

因为更懂芯片设计，所以也就更懂云上芯片设计解决方案的关键所在。首先，由于芯片设计的业务独特性，在计算资源、存储资源和网络架构上的要求都和一般的公有云服务有所不同。尤其是芯片设计涉及EDA工具运行、仿真、验证和版图设计等，特别依赖高性能计算资源，包括大规模CPU集群、并行计算能力以及专门的资源调度工具，确保设计任务在多节点间高效调度与执行。

而紫光芯片云提供的资源池是为高性能计算、仿真验证和复杂任务调度量身定制，也就是所谓的芯片行业里的专用算力，包括多核、高性能的裸金属产品、高性能的存储及其高标准的安全机制。因为芯片企业最担心的是上云安全，所以紫光芯片云上也做了特殊的安全服务，包括监控、磁盘加密等业界领先的安全方案，使得企业在选择资源的时候达到最优。

在芯片云3.0新增的芯片设计服务中，紫光云依托拥有十多年经验的大规模芯片设计团队，为客户提供一站式设计服务，助力客户完成从后端设计、流片对接到流片后的封装测试等全流程服务。特别是，紫光云在对接国内专业流片厂商方面积累了丰富的案例和实践经验，确保设计成果高效落地，助力客户实现高质量芯片的成功流片与验证。

结语

据悉，医疗、金融、教育和制造业是紫光云未来重点布局的四大云服务方向。随着AI场景的逐步下沉以及地缘风险等因素的推动，中国芯片设计业正迎来新的发展机遇，行业呈现出快速增长的态势。同时，在当前全球产业格局重构的背景下，国产芯片设计业需要在路径依赖的基础上，探索一条自主创新的新路径，逐步构建从产品定义、系统级应用到芯片设计、制造的完整产业链自主演进进程。

在这一关键发展阶段，紫光芯片云3.0将发挥重要作用。依托自身在云服务和芯片设计领域的深厚积累，紫光芯片云3.0将串联起包括EDA、IP、Foundry等各方生态资源，形成强大合力，为中国芯片设计业提供稳定、高效的支持，助力行业实现跨越式发展。