北京算盘工业科技深耕国产自主可控高性能计算赛道，坚持全链路软硬件自研协同优化，面向国内头部光罩、OPC 工具厂商打造专属 OPC 仿真全栈算力底座，以自研多瑙调度系统、国产基础软件栈、高密度算力硬件为核心，落地大规模 2 万核级 OPC 并行仿真生产集群，彻底解决先进工艺光罩版图 TB 级数据运算、分布式并行效率、核心工艺数据安全三大行业难题，为国产半导体光刻产业链提供可落地、可商用、全自主的算力支撑方案。
一、行业深层痛点：先进工艺 OPC 仿真遭遇算力三重桎梏
随着 DUV 多重曝光、EUV 先进制程普及，芯片光罩业务复杂度呈指数级攀升，传统 x86 海外算力平台短板全面暴露，三大核心瓶颈制约产业发展：
1. 仿真计算量级暴涨，算力供给严重不足
先进制程版图分层数量大幅提升，7nm 工艺单芯片光罩层数突破 80 张，覆盖 M1、SDB、VD 等数十类工艺层；仅 28nm 工艺 1 平方厘米 Mask 版图，便需要数千核算力持续运算数小时；7nm 工艺单套 GDS 版图文件体量达到 TB 级别，海量光刻胶图形、衍射光学模型运算，传统集群单任务排队周期长达数天，严重拖慢芯片流片迭代进度。传统通用算力集群缺乏底层算法深度优化，并行通信损耗高、内存分配不合理，资源利用率长期低于 50%，大量硬件资源闲置，企业算力采购、运维成本居高不下。
2. 异构集群调度能力薄弱，多架构资源无法统一统筹
多数光罩企业混用 x86、各类加速芯片混合算力资源，海外商用调度工具授权成本高昂、扩容受限，无法支撑十万核级大规模统一调度；作业分配策略僵化，OPC 长短任务资源争抢、碎片算力无法整合，大规模分布式仿真频繁出现通信阻塞、任务崩溃，难以支撑 SMO、MB-OPC、MPC 全流程连续运算。
3. 光刻核心数据存在安全风险，供应链高度依赖海外
版图 GDS 文件、OPC 校正参数、光刻工艺模型属于半导体企业核心机密，传统算力平台底层硬件、操作系统、调度软件、并行通信库均依赖海外厂商，存在数据窃取、技术断供、后门泄露等安全隐患，不符合国内半导体信创、自主可控产业发展硬性要求。同时海外软硬件生态割裂，OPC 工具移植适配成本高，大量仿真算法性能折损严重。
二、北京算盘工业：全栈自研技术底座，构筑半导体算力自主护城河
北京算盘工业科技以 “为更先进的数智世界而计算” 为核心使命，是国内少数实现算力硬件、集群调度系统、HPC 基础软件、行业场景优化套件全链条自主研发的高新技术企业，聚焦半导体 EDA、光刻 OPC 仿真、工业仿真、AI 训推四大赛道，构建完整国产化算力技术体系。
1. 自研全栈软件矩阵，摆脱海外工具依赖
针对半导体 OPC 分布式仿真场景，公司自主研发多瑙集群调度管理平台，配套深度适配国产架构的 Hyper MPI 高速通信库、毕昇编译器、鲲鹏 KML 高性能数学库，基于 openEuler 国产操作系统搭建完整底层软件栈，全部核心代码自主可控，无第三方闭源商用组件授权束缚：
多瑙调度器：自研分布式作业调度核心，原生支持 X86/ARM/xPU 全异构算力混合调度，单集群可承载 10 万核以上大规模并行任务，资源综合利用率稳定突破 90%，完美适配 OPC 海量长短任务错峰调度需求；
Hyper MPI 通信库：重构分布式节点通信逻辑，大幅降低大规模版图并行仿真数据传输损耗，解决多层光罩协同运算跨节点延迟、丢包问题；
毕昇编译器 + KML 数学库：针对光刻光学算法、光刻胶图像处理底层向量化优化，重构浮点运算、矩阵计算底层逻辑，挖掘国产硬件峰值算力openEuler 国产操作系统：稳定支撑 7×24 小时不间断 OPC 仿真生产任务，内核安全加固，杜绝海外系统数据泄露风险。
2. 定制化高密度算力硬件，软硬协同释放极致性能
依托多年国产算力硬件定制研发经验，推出适配 OPC 仿真大内存、高并发需求的自研服务器整机柜方案，配套分布式高速存储、高性能 RoCE 无损组网、整机柜液冷散热基础设施，形成 “计算 - 网络 - 存储 - 散热” 一体化硬件架构：对比传统 x86 现网算力平台，同等部署规模下，自研整机综合性能提升 1.7 倍以上，单核运算性能与传统架构基本持平；超大内存节点原生适配 TB 级 GDS 版图文件一次性加载，无需频繁分片读写，大幅缩短文件预处理耗时。
3. 行业专属软硬件协同调优能力，直击 OPC 仿真核心需求
区别于通用算力厂商仅提供硬件交付的模式，算盘工业组建半导体仿真专项研发团队，针对国内头部 OPC 厂商全流程业务（SMO 到 MPC）开展四层底层深度优化，实现国产算力与光刻工具无缝适配，无需客户大规模改造现有业务流程：
三、OPC 光罩仿真完整解决方案：四层架构支撑先进制程流片业务
算盘工业面向光罩企业推出分层式 OPC 仿真一体化算力平台，覆盖硬件层、基础软件层、调度管理层、行业应用层，一站式解决先进工艺光罩全流程仿真算力需求，完整支撑芯片流片验证。
（一）硬件层：高密度异构算力整机柜集群
- 国产算力服务器节点：多核高并发架构，超大内存配置，适配多层光罩、超大版图并行运算；支持 CPU、加速卡灵活混合部署，兼顾批量 OPC 仿真与 AI 光刻模型训练；
- 分布式高速存储：大容量分布式存储集群，高吞吐低延迟读写，承载 TB 级 GDS 版图、OPC 工艺模型、仿真结果文件长期存储；
- 高性能无损组网：RoCE+RoH 高速互联网络，消除十万核级分布式仿真跨节点传输瓶颈；
- 绿色液冷整机柜：自研液冷散热方案，算力密度提升、整机能耗大幅下降，降低企业长期机房运营成本。
（二）基础软件层：全自研国产 HPC 软件栈
以 openEuler 国产操作系统为底座，集成 Hyper MPI 通信库、毕昇编译器、鲲鹏 KML 数学库，构建自主可控底层运行环境，所有并行计算、编译、数学运算组件均完成深度适配，从底层保障 OPC 仿真运算速度与结果精度。
（三）调度管理层：多瑙自研集群统一管理平台
作为整套方案核心管控中枢，多瑙调度平台实现全集群资源可视化管控：
异构算力统一纳管，自动区分 OPC 批量仿真、工艺建模、版图校验等任务优先级，动态弹性分配算力；
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支持超 2 万核大规模任务并行调度，长短作业智能错峰，杜绝算力资源碎片闲置，集群利用率稳定 90% 以上； -
内置多层数据安全防护机制，版图文件分级权限管控、操作日志全留存，严防光刻核心工艺数据外泄； -
全流程自动化运维监控，算力负载、任务进度、存储 IO、硬件状态实时预警，降低运维人力投入。
（四）行业应用层：全流程 OPC 工具深度适配
方案原生兼容国内 TOP 厂商全套 OPC 软件，覆盖从光源建模 SMO、模型 OPC 校正 MB-OPC 到掩模工艺 MPC 全业务链路，无需客户重构业务流程，现有仿真工作流可平滑迁移至国产算力集群。
四、标杆落地实践：国内头部光罩企业商用验证，多项核心指标实现突破
算盘工业 OPC 仿真算力方案已落地国内头部光罩厂商生产环境，搭建 2 万核级大规模商用仿真集群，全面支撑 7nm 先进工艺光罩开发与批量流片，实测核心数据全面领先传统海外算力平台：
五、方案多维落地价值，赋能半导体光刻产业链自主化转型
1. 性能价值：提速先进工艺研发，缩短芯片流片周期
底层软硬件深度协同调优带来算力跨越式提升，TB 级版图、多层光罩并行仿真效率翻倍，大幅压缩 OPC 校正、光罩验证周期，助力企业快速迭代先进制程工艺，抢占半导体市场研发窗口期。
2. 成本价值：全栈自研降低企业长期 TCO
全套调度、并行、数学软件均为自主研发，无需支付海外商用工具高额年度授权费；集群超高资源利用率减少硬件重复采购投入；液冷整机柜降低机房电力运维开支，多重优势综合削减企业算力综合拥有成本。
3. 安全价值：筑牢光刻核心数据自主防护屏障
整套方案无海外底层软硬件依赖，适配半导体行业信创合规要求，版图、光刻工艺、OPC 校正参数等核心机密数据全流程本地管控，规避供应链安全隐患，满足国内集成电路企业国产化、自主化发展硬性需求。
4. 兼容价值：平滑迁移，零大规模业务改造
原生适配国产全流程 OPC 工具，兼容现有 SMO/MB-OPC/MPC 完整工作流，工程师操作习惯无改动，业务迁移无需重构仿真流程、重新开发适配插件，快速实现商用投产。
六、产业布局展望：持续迭代国产光刻算力，助力芯片产业自主突围
当前国内半导体光刻、光罩产业正处于国产替代关键周期，OPC 仿真作为芯片制造承上启下的核心环节，自主可控算力底座是产业突破的核心基础设施。
未来，北京算盘工业将持续加大半导体仿真算力研发投入：迭代新一代多瑙异构调度系统，进一步提升十万核级超大规模集群调度效率；持续优化 KML 数学库、Hyper MPI 通信库针对 EUV、3nm 以下先进工艺光刻仿真的底层算法；拓展曲线掩模、ILT 反向光刻优化等新型计算光刻场景专属算力优化方案。
同时深化与国内光罩厂商、国产 EDA 企业、晶圆制造企业产学研协同，持续开放 OPC 仿真算力测试平台，输出标准化、可复制的国产光刻算力落地解决方案。以全栈自研算力技术为根基，补齐国内半导体光刻仿真算力短板，为国内芯片产业链自主可控、高质量发展提供坚实国产化算力支撑。
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