騰訊云，盯上了芯片設(shè)計(jì)賽道

　　除了芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)，騰訊也將重點(diǎn)布局云渲染、生命科學(xué)等多個(gè)高性能計(jì)算賽道。

　　隨著上云和用云的需求逐漸深化，云廠商在積極往行業(yè)滲透，打造最佳客戶實(shí)踐。

　　不久前，騰訊云聯(lián)合速石科技為芯片設(shè)計(jì)企業(yè)燧原科技，打造了一個(gè)面向HPC(高性能計(jì)算)場(chǎng)景的行業(yè)解決方案。該方案基于騰訊和速石科技共建的一站式芯片設(shè)計(jì)研發(fā)云平臺(tái)，快速自動(dòng)地調(diào)用騰訊云IaaS資源構(gòu)建仿真環(huán)境，滿足了燧原科技的業(yè)務(wù)彈性需求，提升了整體的項(xiàng)目研發(fā)效率。

　　“它是一個(gè)可見的有巨大潛力的藍(lán)海”，騰訊云高性能計(jì)算行業(yè)高級(jí)經(jīng)理Kevin說，騰訊云會(huì)在這方面加大投入。據(jù)數(shù)智前線獲悉，除了芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)，騰訊也將重點(diǎn)布局云渲染、生命科學(xué)等多個(gè)高性能計(jì)算賽道。

　　01

　　芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)上云正在成為趨勢(shì)

　　燧原科技作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的AI芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，當(dāng)初創(chuàng)造過僅用18個(gè)月就將技術(shù)門檻很高的AI訓(xùn)練芯片一次性流片成功的紀(jì)錄。

　　但隨著工藝制程越來越先進(jìn)，燧原也面臨著IT資源和效率無法滿足業(yè)務(wù)需要的矛盾。

　　芯片的研發(fā)周期通常都比較緊張，尤其是大芯片，中后期經(jīng)常是按天來做任務(wù)排期。而行業(yè)內(nèi)普遍采用的是自建IDC(數(shù)據(jù)中心)，Kevin告訴數(shù)智前線，這么做主要是當(dāng)時(shí)的芯片工藝沒那么先進(jìn)，對(duì)算力的需求也沒那么大。

　　而且，燧原科技IT負(fù)責(zé)人Vincent透露，芯片項(xiàng)目在前期會(huì)做大量論證和規(guī)劃，包括需要多少算力和存儲(chǔ)。但問題在于，在項(xiàng)目推進(jìn)過程中經(jīng)常會(huì)有變更，包括制程的改進(jìn)、功能變化及性能指標(biāo)調(diào)整。這種變更會(huì)造成大量突發(fā)的算力需求。如果要通過采買服務(wù)器或者是租借服務(wù)器的方式來滿足需求，從部署、上線測(cè)試，需要相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)才能用上這些算力，影響研發(fā)進(jìn)度。

　　這樣的效率顯然是無法接受的。尤其是這幾年的疫情導(dǎo)致采買硬件的周期不可控，但芯片項(xiàng)目周期是明確的，這就意味著，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)要面臨一個(gè)不確定的IT資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。比如一天之內(nèi)要準(zhǔn)備一兩百臺(tái)服務(wù)器，只有上云才能夠做到，如果是原有的IT流程，從確認(rèn)服務(wù)器型號(hào)到采購，從安裝服務(wù)器上機(jī)柜到機(jī)房運(yùn)維，最快要8到12周，而且IT資金占用成本太高。

　　“這是我們上云的一個(gè)契機(jī)吧。”Vincent提到。

　　大芯片設(shè)計(jì)周期超過12個(gè)月，包括產(chǎn)品定義、前端設(shè)計(jì)、IP驗(yàn)證、SOC驗(yàn)證、綜合、布局布線等多個(gè)階段，不同階段對(duì)算力的需求不相同。驗(yàn)證環(huán)節(jié)是算力使用的高峰期。所以，燧原也選擇將部分仿真驗(yàn)證搬到云上，“前端IP驗(yàn)證的過程基本都上云了，后續(xù)我們肯定是希望把整個(gè)彈性的部分盡量都上云。”燧原科技項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Eli說。

　　燧原有大量彈性作業(yè)的需求，比如需要在同一個(gè)時(shí)間配置數(shù)百臺(tái)的服務(wù)器，對(duì)穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)響應(yīng)的要求非常高。目前，騰訊云聯(lián)合速石可以做到讓客戶在1小時(shí)內(nèi)快速把仿真作業(yè)跑起來，讓客戶在有限時(shí)間更頻繁地去跑仿真和驗(yàn)證任務(wù)，提高流片前的成功率。同時(shí)基于速石對(duì)業(yè)務(wù)場(chǎng)景優(yōu)化和CAD方面的能力，幫助燧原整體Job運(yùn)行時(shí)間降低了50%，加快了整個(gè)項(xiàng)目的研發(fā)進(jìn)度。

　　而且，芯片設(shè)計(jì)行業(yè)如今已經(jīng)進(jìn)入到7nm甚至3nm時(shí)代，一顆芯片上會(huì)有幾百億級(jí)的晶體管，它對(duì)算力的需求會(huì)大大增加。這就意味著，芯片企業(yè)在高峰期的算力需求非常明顯，燧原等芯片設(shè)計(jì)企業(yè)開始向云廠商尋求彈性的算力解決方案。

　　“上云是一個(gè)行業(yè)趨勢(shì)。”Vincent說，“都在嘗試，但全部都上云還需要一些時(shí)間。”

　　02

　　安全、效率和成本的鐵三角

　　芯片設(shè)計(jì)企業(yè)最核心的是各種芯片代碼和知識(shí)產(chǎn)權(quán)，相比于很多行業(yè)，這個(gè)賽道對(duì)數(shù)據(jù)安全有著更高的要求。

　　燧原科技在上云的態(tài)度是，所有的數(shù)據(jù)要放在本地，只有彈性的部分在云上，中間不做數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。所以，騰訊云和速石在燧原的建議和啟發(fā)下，大家探索出了“存算分離”的混合云計(jì)算架構(gòu)，并且花了五六個(gè)月時(shí)間去驗(yàn)證。

　　它能夠在保障核心數(shù)據(jù)、代碼存儲(chǔ)在本地的前提下，通過速石的調(diào)度平臺(tái)與本地計(jì)算集群打通，使得計(jì)算任務(wù)能夠靈活選取本地或云端算力隊(duì)列。

　　速石科技技術(shù)總監(jiān)陳琳濤透露，此次采用的存算分離方案本質(zhì)上是一個(gè)混合云方案，在燧原的項(xiàng)目中，該方案面臨進(jìn)一步的技術(shù)挑戰(zhàn)，例如在整個(gè)混合云建設(shè)架構(gòu)上，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延、帶寬的吞吐率和效率的要求都非常高，這就要求三方共同在這個(gè)項(xiàng)目里尋求最優(yōu)的架構(gòu)布置方式。

　　Vincent坦言，因?yàn)樽隽舜嫠惴蛛x的架構(gòu)，數(shù)據(jù)在本地，所以企業(yè)對(duì)安全的擔(dān)憂會(huì)有降低。

　　以前的存算分離，是在同一自治域內(nèi)，比如都在騰訊云上實(shí)現(xiàn)。但現(xiàn)在燧原的方案是在兩個(gè)自治域內(nèi)，混合云部署，這增加了物理距離，而且各種接口的調(diào)度變得更加復(fù)雜，更加考驗(yàn)云廠商和合作伙伴的能力。而速石平臺(tái)不改變用戶的使用習(xí)慣，讓使用者無感地調(diào)用云資源，對(duì)資源的調(diào)用更加便捷，減少上云的學(xué)習(xí)成本。

　　這也是云廠商在深入行業(yè)時(shí)經(jīng)常遇到的難題。騰訊云和速石之前考慮的是直接把客戶的數(shù)據(jù)上云，方便高效。但溝通之后發(fā)現(xiàn)，芯片客戶對(duì)數(shù)據(jù)安全的要求，還是采用混合云存算分離的架構(gòu)最為合適。騰訊云目前僅做算力的支撐，速石平臺(tái)提供自動(dòng)化高效的環(huán)境構(gòu)建，燧原的知識(shí)代碼等企業(yè)核心數(shù)據(jù)都是放在線下。不過，在Kevin看來，有些不敏感的數(shù)據(jù)理論上可以上云，通過緩存技術(shù)來提高仿真效率。

　　Kevin告訴數(shù)智前線，早期初創(chuàng)企業(yè)，存量數(shù)據(jù)和存量資產(chǎn)少，對(duì)安全沒那么大顧慮，使用全云方案是首選，但規(guī)模大了之后，很多企業(yè)則傾向采用混合云架構(gòu)。

　　而且，很多芯片設(shè)計(jì)企業(yè)以前就有很多IDC資產(chǎn)，如何把原有的資源利用起來，也是企業(yè)的訴求，可以比較好的平衡既有資產(chǎn)的投資投入，同時(shí)又兼顧云的彈性、靈活、快捷、便捷。“所以從這個(gè)角度上來說，混合云是目前來看一個(gè)比較好的選擇。”

　　像燧原并沒有將全部業(yè)務(wù)搬到云上，其中一部分依然用到了本地的算力，比如項(xiàng)目前期運(yùn)行還是更適合本地已有的算力。事實(shí)上，很多芯片設(shè)計(jì)企業(yè)還是以本地為主，云上做彈性的部分。

　　混合云的部署方式，對(duì)IT成本的節(jié)約也在逐漸成為共識(shí)。

　　燧原算過一筆賬，如果自己采買服務(wù)器、自建機(jī)房，按照三五年的周期財(cái)務(wù)進(jìn)行對(duì)比，每個(gè)月均攤的成本會(huì)比每個(gè)月上云均攤的成本更低。但如果從節(jié)省時(shí)間和人力、提升效率以及整體的綜合成本考慮，上云的優(yōu)勢(shì)還是非常明顯。因?yàn)樵撇恍枰�水電，也不需要自己運(yùn)維，這部分都是省下來的，而且快速部署和彈性擴(kuò)容的能力，能讓昂貴的研發(fā)人員提高效率，縮短研發(fā)周期。

　　除了采用存算分離的架構(gòu)，騰訊云聯(lián)合速石也為燧原等芯片設(shè)計(jì)客戶打造了從終端到云端的完整安全方案：在終端，騰訊云的零信任安全的iOA方案，可以保障燧原全國(guó)各地的研發(fā)人員，能無縫體驗(yàn)一致的仿真環(huán)境，同時(shí)確保終端安全、信息保護(hù)以及一些漏洞的保護(hù)。

　　在云端，使用了騰訊的主機(jī)安全，保障整個(gè)計(jì)算環(huán)境是安全授信的，通過這個(gè)部分確保整個(gè)計(jì)算過程不會(huì)有入侵、數(shù)據(jù)泄露、勒索病毒等等的問題。甚至是傳輸層面，騰訊云與燧原之間有一條超大帶寬的網(wǎng)絡(luò)保障，確保了整個(gè)傳輸?shù)耐ǖ腊踩�可信�?/p>

　　不難發(fā)現(xiàn)，通過存算分離的架構(gòu)和混合云的部署方案，既滿足了對(duì)彈性算力和效率的需要，又能滿足節(jié)約成本和數(shù)據(jù)安全的需要。而這些都是企業(yè)在上云和用云過程中最在意的東西，也是云廠商需要重視和解決的方面。

　　目前，“存算分離”的混合云架構(gòu)已經(jīng)幫助燧原節(jié)省了可觀的IT投入，任務(wù)并發(fā)量可以通過云端彈性同步提高，同時(shí)部分仿真周期縮短30%-50%。

　　當(dāng)然，Eli也提到，現(xiàn)階段使用這一套三方共創(chuàng)的存算分離方案滿足了部分業(yè)務(wù)在彈性算力使用量上的需求去做的各種定義。而下一步我們還要進(jìn)一步優(yōu)化，提升使用效率，“如何更高效的利用云上機(jī)器，如何契合業(yè)務(wù)使用進(jìn)行高效優(yōu)化，并遷移更多的業(yè)務(wù)，這個(gè)是我們接下來要做的事情。”

　　不難發(fā)現(xiàn)，通過存算分離的架構(gòu)和混合云的部署方案，既滿足了對(duì)彈性算力和效率的需要，又能滿足節(jié)約成本和數(shù)據(jù)安全的需要。

　　未來，GPU加速芯片仿真及提供智能芯片設(shè)計(jì)優(yōu)化是行業(yè)的新方向，騰訊云也將與國(guó)內(nèi)外EDA軟件合作共建加速仿真生態(tài)，為芯片仿真作業(yè)帶來數(shù)倍的加速并提供AI智能PPA優(yōu)化能力。同時(shí)騰訊云也在嘗試探討云端開發(fā)，把芯片設(shè)計(jì)前流程部署云上，基于全云構(gòu)建芯片設(shè)計(jì)流程，進(jìn)一步提升大芯片研發(fā)設(shè)計(jì)效率。在高并發(fā)場(chǎng)景下，騰訊云通過遨馳云原生操作系統(tǒng)的海量大規(guī)模調(diào)度能力，及豐富多元的裸金屬實(shí)例、 GPU 實(shí)例，在芯片的仿真驗(yàn)證和性能對(duì)比測(cè)試環(huán)節(jié)，可一站式完成多代次，多卡型的驗(yàn)證工作，節(jié)省自建購買費(fèi)用，極大提升部署效率和測(cè)試效率。