作者：Synopsys 高級(jí)總監(jiān) Mike Gianfagna

向云的遷移正在如火如荼地進(jìn)行。無論您是否知道，您生活中越來越多的部分都托管在云中。您的個(gè)人財(cái)務(wù)、您的照片、您為雇主所做的工作中越來越多的百分比以及您的整個(gè)社交媒體足跡都托管在一個(gè)公共計(jì)算平臺(tái)上。趨勢(shì)是不可否認(rèn)的。出于各種原因，有些人仍然拒絕遷移到云端——稍后會(huì)詳細(xì)介紹。無論當(dāng)前狀態(tài)如何，幾乎所有人都同意云計(jì)算將成為主導(dǎo)的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施。如果我們能就何時(shí)發(fā)生這種情況達(dá)成一致。

有許多類比適用于此。最簡(jiǎn)單的一種是將計(jì)算作為實(shí)用程序。大多數(shù)私人和大公司不建造自己的發(fā)電廠。從能夠帶來巨大規(guī)模經(jīng)濟(jì)的公用事業(yè)公司那里購(gòu)買離網(wǎng)電力更具成本效益。太陽能正在改變這種動(dòng)態(tài)，但它是一種補(bǔ)充策略而不是替代策略。我確實(shí)知道有人在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的偏僻地方購(gòu)買土地，并開始走上能源自給自足的道路。該項(xiàng)目很快變得復(fù)雜而昂貴。然而，我們?nèi)匀挥性S多公司在運(yùn)行本地?cái)?shù)據(jù)中心——相當(dāng)于運(yùn)行您自己的私有電網(wǎng)。

安全性是另一個(gè)“購(gòu)買與構(gòu)建”的決定。所有企業(yè)都擁有存儲(chǔ)在計(jì)算場(chǎng)中的非常敏感的數(shù)據(jù)。將其全部置于企業(yè)防火墻之后會(huì)帶來安全感和控制感。然而，當(dāng)你仔細(xì)觀察時(shí)，還有另一種動(dòng)態(tài)在起作用。企業(yè)實(shí)體越大越突出，它們就越容易成為黑客的目標(biāo)。這意味著對(duì)防火墻安全性的投資不斷增加。我們遇到了另一個(gè)規(guī)模經(jīng)濟(jì)問題。公共云提供商也是巨大的黑客攻擊目標(biāo)。這種類型的典型企業(yè)將投入大量資源來保護(hù)其與外界的接口。這項(xiàng)投資通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何一個(gè)企業(yè)實(shí)體所能承擔(dān)的，無論其規(guī)模如何。在這種情況下，規(guī)模有利于公共云提供商的強(qiáng)大安全性。公共云是處理大部分信用卡交易的地方。它往往是安全的。

云端芯片設(shè)計(jì)案例

許多市場(chǎng)和應(yīng)用程序共享上述動(dòng)態(tài)。復(fù)雜芯片的設(shè)計(jì)給云遷移帶來了另一組挑戰(zhàn)。芯片設(shè)計(jì)工作負(fù)載可能是獨(dú)一無二的。設(shè)計(jì)過程的不同部分將要求 CPU 功率、CPU 并行度、內(nèi)存利用率和磁盤空間的配置文件大不相同。EDA 設(shè)計(jì)流程也采用 NFS 文件結(jié)構(gòu)，這是早期云環(huán)境遇到的問題。

芯片設(shè)計(jì)工作負(fù)載的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施要求的動(dòng)態(tài)范圍也帶來了挑戰(zhàn)。請(qǐng)求太少，工作就會(huì)失敗。要求太多，你會(huì)很快花光你的全部預(yù)算。沒有幫助，這可能是一個(gè)非常困難的問題。

云中芯片設(shè)計(jì)的案例研究

雖然以上所有內(nèi)容都描繪了一幅令人生畏的畫面，但我在這里告訴您在云中設(shè)計(jì)芯片，可靠、可預(yù)測(cè)且具有成本效益確實(shí)是可能的。在以前的生活中，我為一家 ASIC 和 IP 公司負(fù)責(zé)營(yíng)銷和 IT。這兩項(xiàng)職責(zé)如何找到我是另一天的故事。

我們的工程基礎(chǔ)設(shè)施在一個(gè)私人托管的數(shù)據(jù)中心上運(yùn)行。就設(shè)計(jì)流程部分的計(jì)算要求而言，典型的復(fù)雜 ASIC 設(shè)計(jì)流程可能會(huì)膨脹 5 到 10 倍。在這種情況下，固定的計(jì)算占用空間并不好。因此，我們開始了一個(gè)雄心勃勃的項(xiàng)目，將我們的整個(gè) FinFET 級(jí)設(shè)計(jì)流程轉(zhuǎn)移到 Google Cloud Platform。這些是云遷移的早期階段，谷歌對(duì)其云上的芯片設(shè)計(jì)測(cè)試案例很感興趣。對(duì)我們來說是個(gè)好消息。

我們一次解決了 NFS 文件系統(tǒng)問題、分層存儲(chǔ)問題（固態(tài)磁盤非常昂貴，請(qǐng)明智地使用它們）、海量數(shù)據(jù)傳輸問題和交互延遲問題。這只是我們面臨的所有挑戰(zhàn)的簡(jiǎn)短列表。最后，我們成功了。在一個(gè)陽光明媚的周五下午，我們將*所有*工程工作負(fù)載從我們的私有數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)移到愛荷華州和新加坡的兩個(gè) Google Cloud 實(shí)例。我們的私人數(shù)據(jù)中心一片漆黑。

最好的部分是沒有人注意到。ASIC 和 IP 設(shè)計(jì)工作在全球范圍內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行。缺乏影響確實(shí)是我們所希望的最好的回報(bào)。我們?cè)?EDA 公司和其他公司提供完整的云產(chǎn)品之前就開始了這項(xiàng)工作。今天，世界是一個(gè)不同的地方，對(duì)云端芯片設(shè)計(jì)的支持得到了更好的發(fā)展，并且一直在改進(jìn)。事實(shí)上，云中芯片設(shè)計(jì)的前景是晴空萬里，趨勢(shì)正在變暖。關(guān)于這一趨勢(shì)，未來還有很多話要說。