当越来越多的企业涌入IC设计赛道，真正的挑战接踵而至。例如在经典IC开发环境中，可能存在EDA峰值性能需求难以被满足，芯片设计周期、成本及流片环节的不可控，数据安全等一系列问题。对此，芯片设计企业尝试把IC设计搬到云端，在云计算高弹性、高可靠、高安全的环境下，集中精力做好设计创新工作，而无需担心其本身的基础设施和算力冗余/缺损的管理问题。

亚马逊云科技大中华区企业业务拓展部总经理凌琦在9月15日举办的中国（上海）自贸区临港新片区半导体产业发展高峰论坛上，分享了题为《亚马逊云科技赋能芯片设计和制造》的主题演讲，详细介绍了IC设计和制造“上云”的利好与方案。

半导体产业发展的五个趋势与挑战

当下全球半导体产业不断发展，设计与制造越来越复杂，所面临的挑战也愈发凸显。具体来说，凌琦观察总结出五方面的发展趋势与挑战。

1. 从芯片设计向系统设计扩展：需要在芯片设计初期，就从整体系统性能角度考虑。比如发热、电磁干扰等，从设计工具角度进行融合设计。
2. 工艺的演进需要设计与制造更紧密协同：先进制程节点演进，需要IC设计与Foundry共同完成。
3. 设计规模增加对提升对IT基础设施要求：SoC大芯片设计，达到每平方里面百万级门电路，进行后端验证及Sign off需要极大峰值算力需求。
4. AI驱动芯片设计逐渐成为新趋势：在物理验证如DRC，AI视觉识别有很多应用。
5. 高昂的设计和流片费用要求一次性流片成功：7nm芯片设计进行一次流片整体项目成本超过两亿美金。

此外，工业节点不断演进对算力需求呈指数级增加。凌琦指出，随着工艺节点从28纳米向5纳米演进，高端芯片设计面临EDA设计中峰值算力需求呈指数级增长，同时还有IDC资源投入的两难挑战，需要平衡开发效率与成本投入。

针对上述挑战，凌琦认为，传统EDA数据中心，常常限制的是服务器数量，太少或太多。而采用本地数据中心与云结合混合架构模式，能有效应对不确定的峰值需求，带来最大经济性，是解决算力冗余/缺损的一剂“良方”。

“亚马逊云科技致力于联合半导体产业上下游生态，建立互信融合的协同设计开发平台，提供集成的设计、验证、流片及计算资源服务。降低设计公司建立EDA开发环境难度，提升设计效率和流程成功率。”他分享道。

亚马逊云科技赋能芯片设计和制造

众所周知，云计算起源于美国，亚马逊正是其缔造者。那么，亚马逊云科技如何利用云计算赋能芯片设计和制造？

凌琦认为，这不仅得益于亚马逊是全球云计算领导者，还归功于亚马逊旗下独立的芯片设计部门。

2014年，亚马逊成立芯片研发部；次年通过收购的以色列芯片设计公司Annapurna Labs，基本是处于一个本地数据中心上的一些设计和开发应用。从2016年开始到如今，亚马逊芯片设计逐步实现从混合架构到完全基于云端设计，并在云上端到端实现了第一颗7nm服务器CPU Graviton 2的全流程设计。

与此同时，亚马逊云科技还通过定制化芯片开发，持续优化云端基础架构。首先在虚拟化、存储、网络及安全领域进行变革，推出新的虚拟化平台Nitro System，在安全、网络和虚拟化性能有效提升。同时也开发基于ARM架构服务器芯片，提供更好性价比，开发机器学习推理芯片，加速计算。

至于云计算服务领域，目前亚马逊云已经覆盖全球 25个区域81个可用区，并且具备10+年商用经验，4000+种新服务新功能，1900+种第三方产品，拥有数万家合作伙伴和数百万的活跃客户。其中在中国，亚马逊云有3个区域，分别是北京、宁夏、香港——中国是亚马逊云科技在美国之外，唯一一个拥有三个可用区域的国家。

对于中国市场的机遇，凌琦指出：“在中国市场，尤其在半导体设计领域里，亚马逊云科技已经服务了大量的客户。以我们现有服务来说，所有在海外领域里所使用的亚马逊云服务，基本上都在国内都已经落地了。所以对于从海外引进的人才，或者从海外到中国落地的芯片设计公司、芯片制造公司，他们在国内外的服务体验是一致的。”

当下，许多科技巨头已经在亚马逊云科技的帮助和服务下，成功实现IC设计与制造“上云”。

• Arm 在基于Arm内核的Graviton 2 实例上运行特征参数提取K库，计算集群从5000核快速扩展到30000核，大幅缩短运行周期，同时带来30%成本节省。
• 联发科在云端加速7纳米SOC芯片开发，亚马逊云与其组成7*24小时战情室，共同合作搭建混合云架构，确保项目成功上线。
• 芯片良率分析解决方案提供商普迪飞将大数据分析平台Exensio 部署在亚马逊云端， 为产业链不同环节（包含设计、晶圆制造和封测）都提供相应应用模块，提供SaaS分析服务。
• ……

当然，云端创新始于互信。凌琦表示：“产业不断发展，要求产业链各方加强互信协同，才能持续创新，通过云端构建共享安全协同工作区，可以有效加强在EDA设计环节调试协同和流片阶段良率分析改善。”

小结

演讲的最后，凌琦针对半导体企业布局云端的核心价值分享了看法，具体为四个“更加”：

1.更快的创新：高弹性，高性能及高安全性的云端EDA基础架构支持快速的设计和验证；

2.更好的效率：通过安全的访问连接全球各区域设计团队合作，提升设计效率；

3.更有效协同：搭建安全互信上下游协同设计平台，提升协同效率和流片成功率；

4.更优成本：提供安全互信上下游协同设计平台，提升流片成功率。