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国内 IT/CAD 与 国际先进水平还存在哪些差距?

2019-03-15来源: 半导体行业观察作者: 王汉杰 关键字:IT  CAD  差距

如果从1990年启动的“908”工程开始计算的话,我国半导体产业已经发展了近30年,这期间,有成绩,也有缺憾,经验与教训并存。而自2014年国家推出“大基金”以来,我国本土的半导体产业风起云涌,进入了一个高潮迭起的发展时代。


也就是在这一段时间内,国际半导体产业也出现了较大的变化:摩尔定律效应弱化,产业发展动力不足,资源并购重组风起,中国恰逢其时,成为了全球半导体产业当中最为吸引眼球的版块。或许也正是因为如此,国际贸易争端,特别是以半导体为代表的、针对中国的高科技产业“打压”随之而来。


这一切让我们更清醒地认识到我国半导体产业与国际先进水平之间的差距,中国人必须发展自己的、民族的、强大的半导体产业!而更科学、、更合理、更系统的国家战略布局非常重要,是缩小产业差距的关键所在。


然而,这个差距不是一点点小,这使我想起IT行业的发展进程。IT行业在中国市场上,从零开始大约经历了30年的积累。从最开始国外巨头的入驻,我们需要出让市场和利润,才能培育人才和积累力量。到今天,就如同现在看到的情形,这些国外巨头,包括IBM、Cisco、HP、Google、Netapp等等,跟中国政府和市场已经不得不转换到新的合作方式,纷纷与中国企业或政府成立合资公司,将市场和利润归还给中国。如今的中国IT行业,出现了华为、联想、浪潮、新华三等这样的公司,整个IT行业是人才济济,形成了良性的自我发展体系,已经具有与国外巨头分庭抗礼的局面。


而国内的半导体行业,从2003年第一波的半导体小高潮算起,到现在大约是15个年头,我们出现了华为、展锐、中芯、长电、兆易创新等优秀公司,然而相对于巨大的市场需求和发展阶段来说,我们整体还处于发展初期阶段,我们还需要大量的进口,还需要大量出让市场和利润。


如基础性的逻辑器件(以CPU、GPU为代表的各种处理器,以及FPGA、DSP等)和存储器件(各种RAM和ROM),是半导体产业的大宗商品,应用量最大、最广,但我国在这两大产品领域的自给能力几乎为零(这里指的是面向市场的量产产品,非特定应用领域),而高性能的模拟器件(功率、RF、数据转换等)也主要依赖于进口,使得大量利润都被国际模拟巨头赚走,这些模拟巨头的毛利率普遍在50%以上,个别厂商甚至超过70%。相对而言,国内模拟半导体厂商的利润空间就少得可怜了。这样的市场和利润分配格局必须要去打破。 


最近一年来,离开传统设计公司之后,身份上有了一个重大转变,这方面的思考也多了很多。在半导体行业整体体系化差距下,我看到一些的IT/CAD的差距,略聊一二,抛砖引玉,望有识之士不吝赐教。


我今天想在这里谈的,是在IT/CAD方面的三个差距:


● IT基础架构的差距

● CAD管理体系的差距

● EDA Cloud的差距


IT基础架构的差距


IT基础架构,承载着每个行业关于IT的软硬件基础资源、工具应用及数据安全的需求。一个行业的IT基础架构的成熟度,往往是跟随着行业的成熟而成熟的。


经历了30多年的半导体行业发展,欧美半导体企业早于国内十多年就完全形成了成熟的IT基础架构的方法论。而在国内,半导体行业发展还处于初期阶段,IT基础架构的方法论还没有完全形成,这跟半导体行业的整体发展阶段是相匹配的。


始于2001年的第一波半导体行业发展小高潮,国内诞生了海思、展讯、锐迪科、兆易创新等十多家成功的设计公司,他们不仅培养了一大批IC人才,同时也培养了一小批ITCAD人才。这些ITCAD人才,在第一波的行业和公司的发展中,也逐渐积累了一定的IT基础架构的经验。然而,这个专业群体在国内实在是非常非常少,仅仅少数几家公司的IT需求达到过可以培养出本土专业的ICCAD的阶段。


从2015年启动的这一轮更大规模和影响的的半导体行业热潮,在国际贸易对垒的刺激下,促使国家下定决心发展自己的民族的半导体产业,从中央到各级政府的各种集成电路产业扶持政策出台,推动着一大批有志人士投入到半导体的创业大军中来。到今天,在国内已经有2000家左右的半导体公司,对ITCAD人才和成熟经验的短缺很快就暴露出来。


我们需要开始思考如何能够让ITCAD能够尽快成熟,更多培养这方面的人才,以支撑整个行业的发展需要。


半导体行业IT基础架构的特征的若干方面:


1.“三层架构”


网络架构的合理规划,是一切IT基础架构的数据交换和安全的底层,这就好像盖房子一样,需要先定义出来承重和隔离的基本框架,然后才是每个单元的细节设计和管理。


所谓的“三层架构”,指的是基于网络安全区域划分为三个大的网络层次(办公区、内网研发区、仿真计算区)的定义方法。在欧美先进半导体设计公司,这样的分层方法几乎已经是标准思路。我访谈过一些知名欧美公司的同行,发现这样的分区方法早在10多年前在外企就已经成熟以及标准化。而在国内,根据我的亲身经历,只有少数几家上到一定规模的公司,才具有这样的网络格局的认知,以及实际建设和运维经验。这样的架构设计,对于数据的基础安全是最为基础的保障策略,同时在安全可控的基础上,还需要考虑效率因素,确保芯片研发效率所受影响最小化。



在半导体企业,还具有多站点协同研发的普遍行业特性,以上的三层架构思路应用在多站点中,对于跨站点的基础安全的效率是非常有帮助的。多站点之间的办公区、内网研发区、仿真作业区各自互通,是“效率、安全、成本”三者均衡的一个具体体现:在具有相同安全定义和应用定义的网络区域,在多站点之间的数据是可以横向流动的,这个是一级安全标准。是否需要额外的站点间的安全管控,则可作为二级的安全标准来考量。


环状架构图:



2.安全数据交换通道


合理的网络规划及策略是全局安全基础,它限定了数据流动的基本方向和总体原则。这时候我们需要来控制跨区域的数据交换过程,所有的跨安全区域的数据交换应该都是有序可控以及可追溯的。在不同的网络安全区域间,打造唯一的一条数据交换通道,是最行之有效的思路。


这类方法有不同的选择,最基本和成本最低的方法,可以利用基本网络策略加上特定的的特征场景满足审核及审计要求。


例如在办公区和内网研发区之间,利用部署在不同网段的文件服务器,在网络策略的控制下,用户可以进行在指定通道上进行单向的或是双向的数据交换。


下图的一个三层架构实例图中,绿色区域和黄色区域的文件服务器(蓝色圈内),就构成了跨这两个安全区域的数据通道。这个通道还可以配合日志记录,来满足审计需求。


这条通道可以来处理以下三类运用场景的需要:


Partner通道;(用于与工厂或是外包协作单位之间的数据传递)

二进制通道(需定制二进制文件审核脚本,检查二进制文件合规性);

人工审核通道(配合工作流管理软件,嵌入同步脚本)



再例如在特定的软件开发环境中,可以借鉴以下的安全策略方法:



3.虚拟化平台 (VDI和VM)


虚拟化技术在IT标准化运维和安全方面,正越来越被广泛应用。在一个优秀的基础架构设计中,应当考虑两个虚拟化平台:桌面虚拟化和服务器虚拟化。


桌面虚拟化(VDI)


内网的安全访问方式,IT业内有不同的选择,然而从笔者经验来看,桌面虚拟化技术无疑是最佳选择。从本质上来说,VDI首先是一个安全方案,其次是一个高效的标准化IT运维平台。


在半导体设计公司的场景中,VDI平台的作用是为每位研发人员提供一台虚拟的内网工作电脑。在这台vPC上,可以为研发人员批量而快速地生成他们需要的工作桌面。既可以在1分钟内就发布一台vPC给新入职员工使用,也可以在几秒钟之内关闭离职员工的内网权限以及vPC资源的回收。


VDI采用了优化高效的图形化算法,仅传递图形变化部分,对带宽的消耗是非常高效的(均值160KB/秒),这是一个非常重要的指标,不仅仅是保障在局域网环境中对于交互式任务的远程图形有着较低的延迟率和安全标准,尤其是在远程协同研发场景中,这个远程协议能在相对较低的专线带宽条件下,满足多站点系统研发工作。


服务器虚拟化(VM)


在一个IC设计的IT环境中,对服务器的需求量非常大,我们将计算类的服务器需求和基础应用类的服务器需求区分来看。


基础应用类的服务器,是用于提供IT环境中的各类基础服务,如AD,防病毒、邮件、FTP、文件服务器、打印服务、NIS等,以及轻量级应用类服务器,例如版本工具、编辑服务器、Job Scheduler等。


这些服务和应用有会是跨安全区域的需求,而虚拟服务器平台,可以灵活地分配虚拟网卡,来分配各个区域的这类服务器需求。



虚拟化的另一个重要优点,就是高冗余和高可用。物理底层所用的服务器集群,可以实现弹性扩容,无缝迁移等诸多好处。这对于支撑研发作业的不间断需求,是非常有效率的。



4.高

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关键字:IT  CAD  差距

编辑:baixue 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2019/ic-news031527606.html
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