云计算适合芯片设计吗?

半导体设计在云计算主导的世界中被甩在后面了吗?金融、客户关系管理、办公应用程序和许多其他部门已经转向了基于云的计算环境，但是EDA工业及其用户几乎还没有开始迁移。EDA的需求和关注点与其他人不同吗?我们开始看到EDA公司的公告，但很少有啦啦队员准备宣布他们在云中进行设计。

一些开拓者正在出现。“我们的转型始于大约四年前，当时我们的首席执行官杰克·哈丁(Jack Harding)问我们，拥有计算硬件能带来什么好处，”微软全球IT副总裁Naidu Annamaneni回忆道eSilicon．“那时，我们转型为数据中心即服务。对于一个芯片，我们需要将其扩大2X。数据中心提供商不可能做到这一点，所以这就是我们真正要求团队找到一种使用云的方法的时候。我们正朝着2020年完全进入云端的目标前进，我们将成为一家无服务器的公司。我们不会拥有任何硬件。”

到目前为止，硅似乎是一个例外，而不是规则。Metrics总裁道格•莱彻(Doug Letcher)表示:“人们对此很感兴趣，但总的来说，人们仍在摸索中。“他们中的大多数都有现场基础设施，这是他们的遗产。这是一个时间方面的问题，因为他们要考虑如何处理旧东西。”

Shiv Sikand，执行副总裁IC卡管理对此表示赞同。“在转型过程中，考虑到现有的对内部部署EDA解决方案的大量投资，我们预计在未来几年内，大多数采用EDA云解决方案的公司将部署结合云和内部部署工作流的混合云环境。”

那么，迁移到云端可以获得哪些好处，以及如何最大化性能?

弹性
计算弹性可能是最大的吸引力。ibm云解决方案信息技术副总裁卡尔•希瓦表示:“在最高层面上，我们所处理的客户环境具有可变的需求和固定的供应节奏．“通过云计算，你可以引入可变供应，能够访问云提供商投资的容量。这是大多数客户没有的钱。”

图1所示。计算随时间变化的需求。来源:节奏。

这种需求连数据中心即服务都无法满足。eSilicon营销副总裁Mike Gianfagna表示:“我们正在应对泡沫需求，在录制期间所需的计算资源可能会翻倍。”“你需要它两个月，你需要它在两周内。静态数据中心无法满足这种需求，因此，我们被迫转向云计算，在那里你可以今天提出要求，今天就能得到。”

无论哪种方式，都有成本。“你必须看看资本投资和预算模型，然后问自己，‘我准备好获得这种可变能力了吗?这是另一种形式的资金——运营资金，以及减少资本支出，或者将这两者结合起来。”

这一切都归结于对资源寿命的预期利用。“如果我有5台服务器，但我一周或一个月需要20台服务器，这就是云计算的吸引力所在，”云计算的首席运营官Kirvy Teo说Plunify．“但对于日常处理来说，由于成本原因，这就不那么有吸引力了。”

云定价
要知道什么是有意义的，需要一定程度的金融建模。其中两个主要部分是云定价和工具定价。在云定价中，云提供商为其服务收费的方式多种多样。这些是计算、内存、磁盘成本和带宽使用的组合。

Teo警告说:“就成本而言，人们不了解的最大未知因素是带宽。”“AWS很聪明。它们提供非常便宜的存储和CPU功耗，但带宽成本很高。放东西是免费的。下载1GB是10美分。现在想象一下EDA工具的文件有多大。它们很大。所以如果你看看我们的账单，30%的成本是带宽。”

所需的带宽数量与放入云中的应用程序和使用的方法有关。Siva说道:“根据Cadence的经验，带宽在账单中所占的比例并不高。“更多的成本来自存储和计算资源。因此，尽管存在税收或关税，但在总体支出中所占的比例并不大。但它确实影响了设计团队与云交互的方式。您不希望AWS和您的设计中心之间每秒有数千个事务。你想要寻找压缩或优化两个站点之间数据传输的方法。”

你知道的越多，准备就越充分。eSilicon的Annamaneni说:“我们经历了惨痛的教训，现在我们只发送执行任务所需的有限数据集。”“我们发送有限的数据集，运行工具，并在一段时间内在本地存储所有结果。我们只按需推送最少的数据。这是我们必须为工作流程做的一个小定制。”

一些公司正在重组他们的产品，以使更多的流程在云中原生发生。莱彻说:“出于成本考虑，将大部分数据留在云端是有意义的。”“这就是我们提供原生网络应用程序的原因。你登录并看到数据，但你从未将其传输到本地空间。”

供应商也在寻找减小文件大小的方法。“我们正试图完全绕过文件创建，”仿真at的营销总监让-玛丽·布鲁内(Jean-Marie Brunet)说Mentor是西门子旗下的企业．“仿真文件很大。工具应该通过API直接对话，这样它们就可以并发地处理数据。转储到磁盘会占用内存，并且需要支付传输费用。为了在云计算中实现低成本的使用，您需要能够相互通信并处理数据而无需转储到磁盘的工具。”

另一个问题是云定价的稳定性有多大。Mentor 's Calibre产品营销总监迈克尔•怀特(Michael White)表示:“我们已经使用云计算很多年了。”“AWS找到我们是因为我们的工具扩展性很好，可以利用大量cpu。因为他们是一个试图让EDA和IC行业进入云端的新进入者，他们提供的现货市场定价非常有吸引力。我们做了一系列实验刚果民主共和国和OPC在云中，并达到了我们可以将OPC扩展到10,000个cpu并有效使用硬件的地步。DRC的cpu数量也多达1到2000个。它看起来很吸引人。快进到过去的18个月。对于我们想要使用的硬件类型，价格已经上涨。我们现在已经改变了这种做法，并购买了更多硬件，以增加我们的内部云计算，并通过这种方式增加容量。”

其他人则不那么担心。“云计算是公用事业的一部分，”Gianfagna说。“我们必须这样看待它，我们需要对我们可以向谷歌或Azure或AWS扩展感到满意。一旦你有了这样的环境，那么供应、需求和竞争将确保事情不会在成本方面变得疯狂。竞争很激烈。如果我们做了一些将我们锁定在谷歌的事情，那可能是一个坏主意。”

云服务提供商仍然提供有吸引力的交易来吸引人们。“他们要求我们以折扣价承诺，但我们还不想陷入僵局，”Annamaneni补充道。“供应商之间仍然存在竞争，所以在我们向任何人承诺之前，我们将确保未来5年，成本是下降的，而不是上升的。”

Cadence的Siva对此表示赞同。“目前，从供应商方面来看，这仍是一场零收费竞赛。他们的规模使他们能够比大多数不是提供商的公司更有效地运行数据中心。虽然他们对这些服务收取间接费用，但他们彼此竞争，直到他们获得更多的市场份额。我不知道是否有人能真正回答他们是否会改变定价的问题。在可预见的未来，他们将继续保持竞争力，获得客户的本地环境，并开拓新的市场。”

工具定价
EDA行业仍在努力解决云的定价问题。“基于云的工具的授权和定价在很大程度上是一个不断发展的话题，”微软的技术营销顾问汤姆•安德森(Tom Anderson)表示OneSpin解决方案．“在小型服务器群上可能需要数周时间才能运行的任务，在大型并行云中可能只需要数小时就可以执行，但供应商仍然需要花费相同数量的资金来开发和支持相关工具。用户可以获得更高质量的结果，降低基础设施成本，并适应工具的峰值使用，同时最大限度地提高他们的效率验证工程资源。商业安排必须反映这种价值，同时对供应商和用户都是合理的。”

一个迁移得更快的领域是工具和流程fpga．Teo说:“除非EDA供应商能找到一个很好的变现方式，否则大多数公司将很难适应SaaS模式。”“在FPGA领域，这不是什么问题。”

Mentor的怀特表示:“在大型EDA公司中，没有人真正进入SaaS领域，我只需要在AWS上安装应用程序，或者运行应用程序并按小时付费。”“大多数公司保持他们的核心授权模式只是因为客户理解它们，而我们作为一家公司了解这些模式背后的商业模式。所以没有人真正改变他们的授权模式。”

EDA提供了一定程度的许可灵活性。Gianfagna说:“我们正在做一定数量的工作，我们将一直消耗已知数量的许可证。”“我们在基准线买入，然后就会有一个峰值。您可以联系EDA供应商并购买用于短期使用的峰值许可证。您可以快速获得更多的许可证，因此您可以更容易地扩展和收缩软件许可证。所以这不是一场精彩的表演。这是可以控制的。”

类似的情况也存在于模拟．Brunet说:“如果客户的利用率超过了某个阈值，那么无论是在主机上还是在云上，在外部进行处理都会比在内部花费更多。”“每个客户的门槛都非常相似，也取决于他们所涉及的垂直市场。如果客户进行了大量的回归，那么他们的使用模型往往非常高——在90%以上的区域。对他们来说，使用云将是一个非常昂贵的提议。大公司已经做了这样的分析，他们在决定是在内部建立数据中心还是将其转移出去时也做了这样的分析。”

其他人则押注于授权将会发生变化，变得更加按需。莱彻说:“我们提供SaaS模式。“一切都安排好了。你只要登录就可以使用了。在该模型中，您可以访问的回归机群是动态灵活的。云计算基本上就是租用机器，你必须付钱。通过Metrics模型，可以灵活地按需使用这些机器和许可证。”

IC Manage的Sikand断言:“供应商必须转向按分钟计费的授权模式，以匹配云定价模式。”“云是有弹性的，如果许可证没有弹性，这个模式就会失败。”

性能
与内部数据中心相比，云计算的性能如何?Annamaneni指出:“如果你在旧的硬件上运行，你就无法享受到最新的进步。”“有了云，你总能做到这一点。当我们运行基准测试时，将他们的虚拟服务器与裸机服务器进行比较，谷歌的性能提高了15%到30%。虽然使用虚拟机(VM)会对性能造成很小的影响，但它们的时钟速度和其他性能优化，更好的缓存，比虚拟机的开销要好。”

不过，速度并不是唯一的优势，甚至不一定是最好的卖点。”减少周转时间有时不足以说服人们使用云，”Teo补充道。“如果您比较云计算机器和本地机器，您通常会发现使用本地机器会更快。它也更具有成本效益，因为你不是租一辆车，而是买一辆车，并在3年内摊销，所以仅仅跑得更快是不够的。”

在许多情况下，性能取决于应用程序。“谈到云模拟，有三个步骤，”Brunet说。“设计被编译，你运行一些东西，然后调试。关键是延迟。这意味着客户必须了解他们想要做什么，以及他们试图加速什么。如果将设计数据库转移到云端需要3天时间，在模拟器上运行需要2小时，然后用6天时间获得调试结果，那么价值主张就不存在了。”

结论
目前看来，各大公司都在试水，但还没有准备好全面出击。Cadence公司云业务发展副总裁克雷格•约翰逊(Craig Johnson)表示:“客户现在的心态是，在未来一到十年，云将在他们的硅开发中发挥作用。“谁知道还要过多久，大多数用户才会使用云服务。但我们认为，现在就开始这段旅程对他们来说是件好事。”

其他人则不那么肯定。Mentor的White表示:“云技术已经出现了很多年，并不是所有的无晶圆厂大公司都吵着要采用云技术。”“他们不认为这改变了他们的世界。”