行业背景

这几年由于国外技术封锁，我国EDA/IC设计行业发展极为迅速，并且已成为推动数字化转型和智能化应用的关键支撑。随着人工智能、物联网、5G通信、汽车电子等领域的迅猛发展，对芯片的需求也在不断增加，而芯片设计领域对算力的需求尤为显著。

在芯片设计领域，随着芯片复杂度的不断提升，设计过程变得愈加繁琐复杂，这都需要大量的计算资源支持。在这种背景下，算力调度成为了半导体行业的重要挑战之一。随着设计任务的增多和复杂度的提升，如何合理分配和调度计算资源，以提高设计效率和降低成本，成为了设计团队亟待解决的问题。

DRC: Design Rule Checking

数据来源：ElectronicDesign

行业痛点

• 国外政策封锁，国际头部软件使用及未来升级风险大

• 替换现有平台成本高，担心出现未知风险

• 国产软件自主研发程度较低，多数依赖国外开源社区

方案优势

• 全兼容EDA/IC设计主流厂商的应用，已有EDA工作流不用修改可以直接与SkyForm 算力调度系统对接

• 该方案在国内大型集群EDA客户生产环境使用多年，验证了产品的调度性能和可扩展性，媲美国际一流软件

• 产品全部代码自主可控，不依赖于国外开源社区，功能和性能可根据客户需求不断演进

• 专业工程师和代码研发人员为客户提供高质量服务，为EDA/IC设计生产环境保驾护航

SkyForm EDA集群调度软件功能亮点

除具备丰富调度策略和优异的调度性能，还具备以下独特功能亮点——

• 高通量作业管理，每天几百万个作业

• 针对EDA工作流的复杂调度策略

• 高性能作业查询能力，支持同时上百个大批量作业查询

• 完备的基于内存的调度能力

半导体设计制造生态系统

纵观国内外半导体设计制造生态系统，如下图所示，可大致分为四个部分：

以高通、联发科技、苹果、德州仪器等为代表的设计企业，其拥有或购买核心IP，借助设计工具完成半导体产品的设计。

以台积电、中芯国际等为代表的生产企业，其多为设计企业代工；当然，有些企业兼备设计与生产双重角色，如Intel、三星、华为等。

以Cadence、Synopsys、华大九天等为代表的EDA设计工具提供商，借助计算平台向设计企业和生产企业提供优秀的EDA工具。

以天云融创软件等为代表的算力调度平台提供商，为EDA企业提供媲美IBM LSF的算力调度软件——SkyForm算力调度系统，该产品可与EDA工具捆绑，助力EDA工具效率提升，加快产品上线周期，为设计和生产企业带来竞争力，推动半导体行业的高速发展。

半导体设计制造流程

1、规格设计——EDA设计工具（使用者），是由半导体设计生产企业完成，如高通、联发科技、苹果、华为、三星等。

2、EDA设计工具（提供者），是由EDA工具厂商提供，比如Cadence、Synopsys、华大九天等。

3、计算平台，是由算力服务厂商提供，天云融创软件提供的SkyForm算力调度系统可以作为EDA作业调度和负载监控的平台。

半导体行业产品设计速度的影响因素

随着国内外半导体设计制造领域中各厂商的能力成熟度不断提升，在竞争日趋激烈的同时，产品同质化程度也日渐升高，因此产品推向市场的速度便成了各厂商角逐的焦点，直接影响商业利益的得失。EDA（电子设计自动化），作为一种以计算平台为基础，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术进行电子产品自动设计的工具，在现代半导体设计制造领域里被广泛使用。可以说，EDA的出现就是为了缩短产品上市的时间。

影响半导体行业产品设计速度的因素归纳为以下三方面：

工具：即使用了哪种EDA工具以及其效率如何。

流程：即完整的设计自动化流程以减少人为错误的发生。

集群管理：即整个环境的准备时间以保证EDA所需资源得到及时响应。

方案概览

SkyForm算力调度系统的作业调度器和负载监控平台是北京天云融创软件技术有限公司面向半导体设计和制造公司自主研发的高性能、高可靠、高可扩的企业级应用平台系统，具有独立知识产权，安全可控。本平台的功能包括应用管理、作业管理、主机管理、队列管理、调度器管理、用户管理、文件管理等，此外还提供监控控分析系统，实现对集群内主机、任务、队列、项目等多种维度关键性能采集、报表展示、实施监控分析告警功能，并可对集群和任务健康状态进行深度分析，为不同视角的用户提供了数据管理和辅助决策的功能。

图 1 解决方案架构

调度软件、应用软件以及用户的设计数据都存放在共享存储中，这样可以实现集群中服务器之间实现程序、文件和数据的共享。

计算集群无需向所有用户开放SSH登录权限，用户只需通过登录服务器进行作业递交和作业的控制和查看；

登录节点通过内部协议经过业务网与调度器通信以及进行作业的分发和管理；

系统管理员可以通过管理网实现对登录节点、管理节点以及计算集群节点的系统管理和运维工作。

用户可以通过SkyForm AIP的Web门户进行VNC桌面的管理和访问服务器提交作业到后端计算集群，并对作业进行管理，也可以使用ssh访问登录节点递交任务。

方案优势

EDA作业调度和负载监控平台从工具、设计自动化流程、集群管理三方面为提升EDA的效率带来价值。

1、工具方面

SkyForm的EDA任务调度器全兼容LSF的命令行，Cadence、Synopsys、Siemens等常用的EDA工具与LSF的集成都可以直接使用。天云软件通过与著名EDA提供商华大九天的紧密合作，将平台与EDA工具高度集成，提升效率。

2、流程方面

在EDA作业调度和负载监控平台中实现自动化的持续集成。当作业通过EDA作业调度和负载监控平台分发到服务器时，设计人员可以轻松地从持续集成工具中进行管理和监视编译、合成、仿真。通过从复杂的EDA流程中消除人为因素导致的错误。EDA作业调度和负载监控平台的价值在于加速整个设计过程，并允许更多的仿真运行以提高设计质量。客户现有的设计自动化流程可以在天云软件的作业调度器上直接使用，而无需修改。

3、集群管理方面

这里所提到的集群（server farm）并非简单的规模上的集群，而是指针对半导体研发所需的复杂的异构环境。在这种服务器集群的管理中，工作负载管理是设计人员使用资源的关键组件，而EDA作业调度和负载监控平台在这方面有着突出的竞争优势。

通过AI对作业内存进行内存使用预测，大大提高服务器内存利用率，提升EDA流程的运行效率。

支持高负载任务状态查询服务，大规模的自动任务状态查询不会影响调度器性能。

相对于同类产品，操作更简单，易于管理且具备可扩展性。

基于现代大数据架构的作业负载监控与分析系统有效地帮助客户分析集群效率、提高集群服务质量、缩短排错时间。

4、自主可控、专业客户技术服务

EDA作业调度和负载监控平台拥有企业级的作业调度系统，稳定可靠且自主可控，不会被国外同类厂商绑架，对国内的企业来说至关重要。

研发维护团队能够提供高质量的支持。这就意味着可以减少故障排除时间，从而保证整个集群环境的就绪时间。

EDA作业调度和负载监控平台是一款具备高性能工作负载管理的轻量级产品，相较于同类的调度软件过重的体量，更易于改造、维护和升级。

在全球的实际应用已证实EDA作业调度和负载监控平台的产品成熟度和对生产质量的帮助。

EDA作业调度和负载监控平台于EDA工具而言，其价值在于高效利用EDA license及计算资源，通过分布式计算及作业管理来提升设计效率。通过优秀的工作负载调度管理，可以以非常高效、合理的方式管理分布式任务，确保每个作业高速运行并避免“长尾问题”，从而加速了仿真作业。

成功案例——某顶级半导体设计和制造公司

天云软件全球研发中心与在美国、欧洲和亚洲设有中心的跨国半导体公司合作，协助在40,000个内核上部署EDA作业调度和负载监控平台，为客户带来战略灵活性。除了迁移服务和全球支持服务，天云软件全球研发中心还开发了增强的自定义调度以满足客户不断变化的业务需求，同时允许客户对产生的知识产权保留所有权和控制权。

“通过使用天云软件EDA作业调度和负载监控平台，我们已经能够为我们的客户提供他们所需要的高水平的支持，同时降低工作负载管理的许可证成本。”——某EDA服务公司CEO