芯片作为人类电子业最伟大的发明之一，已经深入的渗透进我们的生活，小到手机电脑大到汽车高铁，甚至航天器等都可以看到芯片的作用。
从1958年集成电路的发明到今天，从1945年肖克利发明的晶体管到5纳米技术的应用，从1958年仙童半导体公司的创立，到1971年英特尔发明的微处理器，再到目前全世界半导体公司的激烈竞争，无一不说明了集成电路半导体行业在过去六十多年的高速发展。
历史经验表明，集成电路行业的每次迭代，总是能够深刻改变人们的生活和行业格局。但是发展芯片技术从来都不是一件容易的事情，从普普通通的石英砂到电子信息行业“皇冠上的明珠”芯片，需要历经极其严苛，极高难度的淬炼才能达到99.999999%的高纯度，还需要集创造性的科学思维、艺术般的设计、严谨的工匠精神、精密的质量管理于一体，才能在小小的芯片上成就如同城市交通网络般浩瀚的电路。
虽然中国芯片产业近几年确实存在质的飞跃，在政府的大力推动下，中国市场上已经涌现出一批市值达到千亿人民币的企业。但由于中国半导体行业起步较晚，与产业发达国家之间仍然存在不小的差距。
目前摩尔定律已经在失效的边缘，在进入“后摩尔时代”后，芯片性能的提升不再靠单纯的堆叠晶体管，而更多的靠电路设计以及系统算法优化，强大的算力支持才是从根本上推动和加快芯片设计产业的助推器。所以半导体行业开始尝试利用云上几乎无限的算力，结合本地存量的IT环境，构建基于混合云的EDA设计仿真环境，以此赶上一日千里的行业更新速度，在全球缺芯的大背景下，把握机遇，赢得更多市场机会。
紫光云是国内芯片设计上云的先行者，紫光芯片云为芯片设计企业提供高安全、标准化、混合部署的芯片仿真验证算力云解决方案，为IC设计企业提供能够满足IT、CAD、IP、EDA、PDK这芯片设计五大核心要素的基础支撑，通过联合生态合作伙伴，搭建IC开发工作流程平台，提升芯片设计工程师的整体效益，形成“云+生态+运营”的算力共享、产能共享和渠道共享平台，带动整个芯片设计产业链各方的协同创新、共同发展。
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芯片设计上云的必要性
由于芯片行业本身强调人才密集，技术密集和资金密集的特点，行业门槛较高，但是国家政策倾斜，导致从业规模急剧增加，首先芯片设计上云降低从业门槛，使许多中小企业有入门资格；其次，许多已走上正轨的大中型企业，由于摩尔定律的限制，需要追赶上第一梯队的进度，但目前由于芯片硬件成本高，到货周期长，IT环境的客观原因阻塞了项目进度，而云上无线扩张的算力可以为企业的做大做强提供坚实的报障。
最重要的是，云上近乎于无限的弹性算力，在相同IT成本下，可最大程度节约时间成本，本来需要本地1台服务器跑100天的仿真作业，在云上可以利用100台服务器一天完成，可以帮助企业抢占市场先机。
云上资源与EDA设计仿真环境的融合，能够使集群通过本地和云上相结合的方式，来为设计师、工程师提供无感知的设计工作。
混合云具备以下几点优势：第一是更完善，即混合云具备私有云的安全性与公有云的弹性计算资源，同时具备公有云与私有云的优势；第二是可扩展，即混合云可以突破私有云的硬件限制，在云上根据需求随时扩张算力；第三是低成本，弹性算力能够降低本地硬件成本。
EDA仿真具有以下几个特点：企业IT层面，项目进行时大量算力的需求，但项目完成后又有大量设备闲置，提高了企业硬件成本；设备初始化耗费了大量的IT人力资源，提升了大量运维的人力成本。
利用混合云的优势，结合EDA仿真的特点，EDA设计仿真环境在混合云模式下进行部署，降低了企业成本，普遍采用基础服务及少量关键数据本地运行，大量算力以及过程数据云上运行，既解决了企业在项目关键时刻算力不足的问题，也消除了项目过程数据读写的网络瓶颈，同时集群环境下的EDA仿真作业，可避免资源闲置的情况，大大加快了仿真的速度。芯片云特有的隔离公网环境，IDC等保三级的保障，数据透明加密以及一系列的安全措施，确定了云上作业的数据安全，同时接入层的Workspace，文件流转审批等软件控制，又保证了良好的数据流通性以及数据流向可控，打消了客户上云的顾虑。
混合云模式下的EDA设计仿真环境的部署，既降低了客户的硬件以及时间成本，又能有效地保障客户的数据安全，有效帮助用户降本增效。
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设计仿真环境中云计算的技术实现
从网络层面来说，紫光芯片云依托紫鸾平台的公共能力，采用与互联网隔离的环境，如VPC隔离，并且提供紫光芯片云特有的边界防火墙和VPC防火墙，能够让客户通过控制台去下发边界墙的南北流量，及VPC的东西流量的控制访问或拒绝，护航用户网络安全。
从服务器层面来说，紫光芯片云提供 6258R型高性能服务器，基础频率2.7GHz，可实现睿频至3.7GHz，搭配1.5T内存。物理机独享资源，无虚拟化开销，保障运行性能。
从存储方面来说，紫光芯片云提供NetApp高性能闪存，性能最高可达600k+ IOPS，18GB/s以及低于0.5ms的时延,满足仿真过程中大量小文件高并发读写的要求。
紫光芯片云依托紫鸾平台的资源管理平台，为用户提供基础环境、设计终端、集群调度、文件存储等资源的配置和管理服务,并且实时提供资源监控功能。
紫光芯片云特有的EDA用户服务平台，为用户提供丰富的EDA工具配置选择和丰富的EDA工具License服务，包括EDA工具管理平台，EDA工具licenses管理系统，EDA环境监控服务。通过该用户控制台提供的功能，用户可随时灵活调整以及管理所需要的EDA工具，License以及IT资源，从而灵活搭建并便捷运维EDA运行环境。
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紫光芯片云最佳实践案例分析
图为某大型芯片设计企业在紫光芯片云混合云模式下的应用场景。该用户存在典型大型芯片企业的需求特点，每年中有四到六个月的算力需求高峰期，每个月需求达到400至500台高规格裸金属算力需求以及200T+容量的文件存储。
在紫光芯片云混合云部署模式下，一周之内在云平台完成500台服务器上线并加入到用户本地的集群队列中，以应对突发性的算力需求。相比于本地自建机房，节约了将近两个月的时间，资源节省33%，IT人力节省40%同时运算效率提升28%。同时，拉通企业本地到紫光芯片云节点的裸纤链路，加上IDC等保三级，机柜隔笼等物理措施，并结合数据透明加密，强有力的保障了用户数据安全。
图为某中小型芯片设计企业在混合云模式下的部署场景，为机柜托管加云上资源的混合云模式。上云之前用户本地使用不到10台服务器进行仿真作业，EDA仿真环境为比较原始的运行模式，每个工程师使用各自的服务器运行各自的任务。每台服务器都需要安装全部的EDA工具以及存储大量的数据，造成了本地资源以及效率上的双重耗费。同时，本地运行接近数据接近“裸奔”的模式，也存在着巨大数据泄露的风险。
针对客户的现状以及需求，紫光芯片云对客户EDA仿真环境进行了混合云模式的改造。首先进行集群化改造，帮助客户搭建EDA仿真集群环境，让客户通过统一入口向后端服务器提交仿真作业，在集群的自动调度下，保证作业负载的分担，使所有算力高效运行作业避免资源浪费。其次加入Workspace云桌面与文件流转系统，在可以控制数据流通的前提下确保数据不落地，保障了客户的数据安全。并且为客户提供了机柜托管服务，帮助客户进行24小时运维，大大降低了硬件故障对业务的影响。最后，托管机柜与云上资源的混合架构，使得用户在有突发性算力的需求时，可以在最短时间内完成算力扩充，掌握市场先发优势。
