近年來，隨著5G、AI、物聯網等新興技術的興起和快速發展，市場需求日益多元化，推動了芯片行業的轉型升級，全球芯片市場迎來了前所未有的增長浪潮。

根據WSTS數據預測，2025年全球芯片市場規模將達到6972億美元，市場潛力巨大。這不僅推動了全球市場擴張，也促使國內半導體行業加速技術革新，以應對更加復雜的市場需求和技術挑戰。

尤其是伴隨著去全球化趨勢和半導體供應鏈重構，中國半導體業站在了時代變革的浪尖，以芯片設計為代表的細分領域在中國市場展現出強勁的增長勢頭。

中國半導體行業協會集成電路設計分會理事長魏少軍教授表示，在全球半導體產業逐步復蘇的背景下，2024年國內芯片設計行業銷售額達到6460億元，相比2023年增長11.9%，重新回到兩位數的高速發展軌道；與此同時，2024年國內芯片設計企業數量增長至3626家，比2023年的3451家多了175家，行業韌性和潛力盡顯。

在歷經“國產替代”與“需求快速擴張”雙頻共振的超級周期后，在全球半導體產業的版圖中，中國正以驚人的速度書寫著屬于自己的篇章。

在這個契機下，如何抓住半導體產業鏈重構的機會，成為了擺在國內數千家芯片設計企業面前的機遇與考驗。

眾所周知，芯片設計是整個半導體產業鏈的核心環節，直接影響著產品的性能和功能。然而，在當前市場背景和趨勢下，該行業正迎來日益復雜的挑戰。

一方面，隨著芯片制程節點不斷縮小，制造工藝的復雜性和成本不斷增加；另一方面，大算力芯片、AI大模型快速發展，不僅顯著提升了芯片設計所需的資源規模，也對資源的高效管理和優化利用提出了更高要求。在芯片設計環境愈發復雜的趨勢下，大多數芯片設計企業缺乏專業管理工具和專業人員，同時還面臨資源階段性緊缺的挑戰——企業在流片前需要大量算力做驗證，本地資源很難滿足。

對于芯片設計企業來說，這些挑戰正在成為生死考驗。

痛點之下，“上云”是制勝關鍵？

通常情況下，芯片的研發周期都比較緊張，尤其是大芯片，中后期經常是按天來做任務排期。而業內普遍采用的是自建數據中心，因為早期的芯片工藝沒那么先進，對算力的需求也沒那么大。

但隨著工藝制程不斷演進，芯片設計企業逐漸開始面臨IT資源和效率無法滿足業務需要的矛盾。

據業內人士透露，芯片項目在前期會做大量論證和規劃，包括需要多少算力和存儲。但問題在于，在項目推進過程中經常會有變更，包括制程的改進、功能變化及性能指標調整等。這種變更會造成大量突發的算力需求，如果通過采買或租借服務器的方式，從部署、上線測試，需要相當長的一段時間業務團隊才能用上這些算力。比如一天之內要準備一兩百臺服務器，從確認服務器型號到采購，從安裝服務器上機柜到機房運維，最快要8到12周，而且IT資金占用成本太高。

尤其是隨著芯片設計行業進入到7nm甚至3nm時代，單顆芯片上的晶體管數量達到數百億級，對算力的需求大幅增加。

這就意味著，如果繼續采用傳統模式，芯片設計企業在項目開發過程中將面臨IT資產和環境的不確定風險。因此，在激烈的市場競爭和行業痛點下，做出適時有效的市場決策才是制勝的關鍵。

對此，“芯片設計上云”正在成為行業新的契機和發展趨勢，將芯片的開發設計流程上云，可以減輕公司在人力、算力、軟件和設計環境等方面的投入負擔，提高資源利用率、降低研發成本、加快技術成果轉化速度，優勢顯著。

作為全球三大公開市場5G芯片領導企業，紫光展銳積極擁抱“設計上云”趨勢，早在2022年9月就攜手同屬新紫光集團旗下的紫光云，展開先行先試探索、啟動了首個上云項目。

整個項目中，紫光展銳、紫光云依托新紫光集團的全產業鏈布局和內部平臺的協同聯動，基于對未來業務快速增長和傳統IT模式局限性的綜合考量，實現了芯片云平臺的成功部署，豐富了IT資源配置手段，利用云計算的彈性算力解決項目波峰波谷的關鍵問題，再結合本地機房，實現了項目進度、IT資源和成本投入的最佳平衡。

具體來看，“設計上云”給紫光展銳帶來了哪些好處？

 1. 

提升設計效率

• 加速后仿和signoff迭代：仿真任務的加速縮短了后仿和signoff（設計簽核）的迭代周期，從而加快了整個芯片設計流程，確保TO（Tapeout流片）進度。

• 加速后仿和signoff迭代：仿真任務的加速縮短了后仿和signoff（設計簽核）的迭代周期，從而加快了整個芯片設計流程，確保TO（Tapeout流片）進度。

2.

降低成本

• 優化資源配置：通過采購云資源，可以進行精確周到靈活的資源調整，按需定制占用資源的時間和數量，既能解決突發算力需求，又能避免本地采購在波谷的資源空轉帶來的浪費，提高資源利用率。

• 減少硬件采購：云計算按需付費模式，減少了對物理服務器的投入，降低了硬件成本，實現了IT資源和成本的最佳平衡。

作為新紫光集團旗下的核心企業，紫光展銳通過紫光芯片云在芯片設計過程中取得了諸多成果。

從當前產業動態不難看到，上云正在成為行業趨勢。無論是中大型芯片設計企業還是中小規模公司，都在考慮將設計上云作為一個有效的解決方案，來應對芯片設計成本不斷攀升、IT資源部署需求急劇上升、專業管理人員與能力缺乏的復雜挑戰。

上云浪潮下，

紫光芯片云爭做時代“弄潮兒”

實際上，在歐美地區，芯片設計上云已是共識。

相比國外，國內芯片設計上云的開端始于2019年左右，近年來隨著云需求逐漸深化，云廠商積極往行業滲透，包括阿里云、騰訊云、紫光云等多家云平臺相繼開始探索高性能計算場景，打造客戶實踐案例。

其中值得關注的是，作為國內最早推動芯片設計云的行業實踐者之一，紫光云早在2020年前后就開始圍繞芯片設計云進行超前建設和部署。借助新紫光集團在芯片、服務器、云服務等領域多年的深厚積累和實踐經驗，以及從芯到云的新產業布局和能力輸出，紫光芯片云已經成為了芯片設計上云領域的率先實踐者和推動者。

2024年7月，新紫光集團完成品牌煥新，依托覆蓋半導體及數字經濟全產業鏈的戰略布局，求新求變，加速發展。在此基礎上，紫光云作為新紫光集團云服務板塊的代表企業，憑借“云+數字化”雙輪驅動模式，在技術上持續演進并深入場景應用。2024年12月，在上海集成電路產業發展論壇暨第三十屆集成電路設計業展覽會（ICCAD-Expo 2024）上，紫光云正式推出紫光芯片云3.0整體解決方案，該方案通過“四重服務升級”，旨在通過簡化資源管理、提升資源分配的靈活性與響應速度，全面為芯片設計企業提速賦能。

第一重：上云咨詢規劃與保障服務

憑借紫光云深厚的行業經驗和專業服務團隊，根據芯片設計企業對環境的需求，為其提供覆蓋從芯片設計環境的咨詢規劃到一站式集成交付的芯片設計完整解決方案，通過全面、專業的服務，幫助客戶高效、安全地推進芯片設計項目。

從實踐經驗來看，有很多芯片團隊在初創期匆匆啟動研發項目，進入到迭代開發期之后開始遇到各種痛點和瓶頸，管理者們努力通過各種手段去彌補在初期就埋下的坑。然而，此時往往是牽一發而動全身，想要通過修修補補的方式去填坑，往往又會挖出新的坑。

因此，需要“兵馬未動，糧草先行”的戰略思維，通過紫光芯片云這樣有經驗和實力的團隊來制定符合芯片公司的上云規劃和服務，打通公司全方位的統一認知，建立一個高效、安全、長期發展的基礎研發平臺。

第二重：集群調度與管理服務

第二重服務聚焦于集群調度與管理，紫光云致力于提供芯片設計環境的核心解決方案，其中包括計算機輔助設計（CAD）管理平臺和紫芯調度器兩大關鍵產品。

如今，隨著芯片設計復雜度不斷增加，從單機設計轉移到大規模集群化設計成為趨勢。芯片設計企業面臨最大的問題是環境越來越復雜，調優工作往往也難以順利開展。

更為嚴峻的是，由于企業普遍缺乏專業的CAD管理人才、工具和IT資源部署等能力，導致難以建立起完善的CAD管理體系。對芯片設計企業來說如何把整個環境高效地管理和運維起來，是面臨比較大的難題。

對此，紫光云深度洞察產業趨勢，推出了專為芯片設計行業的IT/CAD運維管理量身定制的CAD管理平臺，將整個底層資源計算包括網絡、存儲、安全統一納入到該平臺上，通過集群管理的可視化操作、深入的集群分析以及便捷的模板化配置，提高整體資源利用率30%以上。

此外，紫光云自研的紫芯調度器具備在數據中心和云環境中迅速搭建和維護異構高性能計算集群的能力，能夠支持高達5萬核規模集群管理，把整個芯片設計的業務靈活、高效地調度到各個節點進行高效穩定的運行，為用戶提供業務所需的彈性資源和統一資源調度管理平臺，有效提升資源利用率。

第三重，彈性算力支撐服務：公有云/私有云

具體選擇怎樣的上云方案，行業內并沒有絕對的標準。

但目前通常會建兩種類型的資源池：一個是在本地建常用的資源池，保障日常使用；然后涉及到彈性算力部分，因為在某些階段會有大量的算力需求，此時利用公有云的彈性算力，按需付費，使用完了就釋放，形成一種混合云模式。

另外，還有些公司已經在線下部署了部分硬件設備，上云也并不意味著將本地設備全部搬到云上，也可以通過局部上云，即將本地設備、資源作為一個常備算力進行儲備，再輔以云上算力資源的彈性補充，兩者協同或是一個更優的性價比方案。

紫光芯片云的第三重服務就是給客戶提供全面的算力支持服務，一是可以為芯片設計企業提供靈活的私有云基礎資源池，涵蓋計算、存儲、網絡等核心基礎設施；同時可以在公有云中提供包括基礎資源、安全、虛擬桌面基礎設施（VDI）、CAD在內的彈性資源池，全面滿足企業對IT資源的彈性需求。

值得注意的是，在公有云上，紫光云的資源池較普通的公有云廠商更有特色。紫光芯片云解決方案總架構師耿加申表示，紫光云的公有云提供針對芯片行業的專有資源池，包括多核、高性能的裸金屬產品、高性能存儲、高標準的安全方案如監控、磁盤加密等，使得企業在選擇資源的時候達到最優。

第四重：芯片設計服務

紫光芯片云還提供一站式芯片設計服務，從計算資源到設計流程，覆蓋SoC設計、封裝、集成、制造與測試等全產業鏈環節，只要客戶提出設計需求，就能為芯片設計企業提供全方位的解決方案，滿足多元化業務需求。

整體來看，經過四重服務，紫光芯片云3.0解決方案完成了從整個資源提供，包括芯片設計服務的完整解決方案能力。

耿加申表示：“紫光芯片云3.0解決方案中核心軟件做到了全自研，并針對客戶的需求持續迭代，通過一個平臺把整個環境統一的可視化管理起來，提高運營效率，同時提供混合云服務、針對性的后端設計服務。這些升級服務可以幫助芯片設計企業快速提升設計效率，為芯片企業賦能?！?/p>

這一切優勢背后，源于紫光云多年來在云計算和數字化領域的深耕細作。

據紫光云公司首席技術官柳義利介紹，在數字化板塊紫光云有將近200個智慧城市的項目在中國深耕，長期服務政務、企業、金融和醫療行業，積累了很多行業縱向的一站式整合服務的能力。其中，芯片云是紫光云在企業領域重要的細分賽道。芯片云3.0整體解決方案的全新升級，是基于紫光云在云計算賽道的多年積累，在芯片場景的落地和價值變現。

平臺好不好？用戶最有發言權！

截至目前，紫光芯片云在設計上云領域已有了大量實踐案例。

比較典型的服務是包括展銳在內的新紫光集團內部企業，這也是其打造芯片云方案的基礎和搖籃。據耿加申介紹，紫光芯片云在推向市場前已在集團內部得到了充分驗證，后續將標準化的芯片云方案，進而向行業客戶進行推廣部署。

在實際部署中，芯片設計企業最關心的問題是能不能把資源利用率提升起來？自身的資源利用率情況到底如何？只有了解這些之后才能更好的進行調整和優化。對此，紫光芯片云平臺幫助客戶在研發效率和資源管理方面取得了不錯成果。以某企業部署CAD管理平臺和紫芯調度器服務為例：

據了解，該企業在引入紫光芯片云服務前，面臨著業務資源分散、資源利用率低下、項目保障低效、資源增購擴容無合理化依據等問題，其CPU使用率平均僅為40%，嚴重影響了研發流程的效率。

而借助紫光芯片云CAD管理平臺，該企業實現了資源利用的最大化。通過整體集群管理可視化、集群分析專業化、配置模板化等功能，使得日均CPU使用率顯著提升至超過80%，解決了資源利用率、快速部署和高效運營的問題。

另外，面對核心調度軟件可能無法購買和獲得技術服務的風險，采用紫光云自研紫芯調度器構建集群環境，在這個案例中管理的規模達到5萬核的規模，每周的運行作業數量達到接近60萬，且2年時間始終都在保持正常運行。

發展至今，紫光云已為50多家芯片設計公司提供了一站式芯片云服務。

另外，針對EDA、IP、PDK等芯片設計企業投入較大且大多數小微型企業沒有太多議價能力的環節，借助紫光芯片云平臺已有的生態合作伙伴，可以得到很好的支撐。紫光芯片云已聯合了多家EDA和IP合作伙伴，通過跟芯片行業上下游產業鏈與工具廠商深度合作，共同構建全棧式服務，實現合作多贏。

正如紫光云系統部企業業務部部長陶豆所強調，云的本質就是生態。紫光云一直都在致力于構建一個完整的生態，從IaaS到PaaS，將完整的整體服務提供給芯片企業。

上云隱憂，何解？

芯片設計上云雖然帶來了諸多好處，但極其考驗云廠商的能力。例如芯片設計上云的安全性如何保障？企業哪些階段適合上云/上云模式如何選擇？用戶使用習慣與兼容性？AI技術如何為上云賦能？...等等，都是當前芯片設計公司擔憂和關心的焦點。

芯片設計上云，憑什么安全？

芯片設計企業最核心的是各種芯片代碼和知識產權，相比其它行業，這個賽道對數據安全有著更高的要求。很多企業遲遲不上云，背后最大的隱憂就是安全性如何保障。

這也是紫光展銳考慮的首要問題。

展銳在上云時，選擇了在芯片設計項目的TO前的后仿和signoff階段上云。展銳表示，這個階段時間集中在4-5個月，這兩項工作的資源需求是項目IT資源需求的高峰期，一般一個中大型項目需要消耗公司1/4~1/5的IT資源。同時該階段不使用RTL代碼，已經轉換為門級網表，既防范了安全性問題又解決了這2項工作高資源需求的挑戰。

作為方案提供商，紫光芯片云在保障客戶數據安全性方面同樣做了很多工作。上文提到的紫光芯片云獨立的專業資源池，能提供特殊的安全服務，包括監控、磁盤加密等一些業界領先的安全方案，還可以通過VPN專線等形式連接企業內部的網絡通道，同時配合底層專用的算力以及核心軟件的SaaS服務能力，可以基本保障芯片設計企業的安全顧慮。

另外一點需要強調的是，紫光芯片云支持的混合云計算架構，在保障客戶數據安全方面具備天然優勢。混合云允許企業將敏感數據和關鍵任務工作負載保留在本地或私有云中，由企業自己進行管理和保護，降低了數據泄露的風險。

企業上云，如何選？

安全顧慮之外，哪些階段適合上云，以及上云模式如何選擇也是芯片設計企業關注的重點。

從目前來看，上云服務分兩大塊，一個是本地資源池，稱為私有云；另外一塊是彈性算力，公有云。耿加申表示，不同類型和規模的企業對上云的階段和選擇是不一樣的。

如果是中小芯片設計企業，因為涉及到上云的時候要重新搭建一套新的環境和工具，建議一開始就用公有云方式來做，打造安全、高效和成本優勢；而對于已在線下部署了部分硬件設備或本地資源池的企業，考慮到階段性高算力需求以及缺乏專業人才和集群管理、調度等復雜挑戰，傾向于將后端設計局部上云，將本地資源作為常備算力進行儲備，輔以云上算力資源進行彈性補充，打造一個更有性價比的方案。

對比完全本地采購，該方式可以使用最新的服務器和存儲，顯著地提升效率；同時能解決突發需求，避免本地采購在波谷的資源空轉。公司需要根據全年項目情況，在本地采購和云資源上找到最佳平衡點。

“我建議在公司業務規模不大或尚未變大之前，盡快選用云模式來完成初期的環境搭建，由云服務商提供設計環境的管理運營，用戶不用關心資源的搭建，可以將全部精力聚焦在自身業務上，我認為這是最優的?！?耿加申補充道。

總之，針對不同客戶的不同需求，紫光芯片云能夠提供私有云、公有云以及混合云資源池，為芯片設計企業提供完整的解決方案。

LSF一家獨大，供應風險如何破局？

從行業現狀來看，過去20多年來，行業內絕大多數的本地計算集群都優選采用IBM公司的LSF進行作業調度和集群管理，IC工程師也習慣了用LSF來提交作業。

這導致了在芯片設計集群核心軟件這一領域，LSF一家獨大，面臨潛在供應風險。

對此，紫光云自研的紫芯調度器針對芯片設計仿真場景優化，兼容LSF用戶使用習慣，支持大規模的管理和調度，高效地使用資源，實現了調度軟件的國產化。同時，紫光芯片云的CAD管理平臺也可以兼容市面上的主流調度軟件，可以統一進行管理和支持。

AI賦能，芯片設計上云加速度

另一方面，AI與云服務融合不斷加深。

此次紫光芯片云3.0的特點之一就是使用了先進的AI加持工具，幫助芯片設計企業快速提升芯片設計效率，提高芯片生產的質量和可靠性。

據柳義利介紹，紫光芯片云通過紫芯調度器+AI技術來加速作業調度和設計服務，包括前端的作業調度和后端布局布線都會用到AI的算法和技術，這是紫光芯片云正在開始落地實踐的兩個非常明確的場景，以提升調度的效率和準確性。

綜合來看，紫光芯片云通過精細化管理、優化LSF調度、保障數據安全等一系列措施，成功打造了一個高效、可靠、安全的云端設計環境。

與此同時，作為新紫光集團戰略規劃的重要組成部分，紫光芯片云將繼續與各界通力合作，繼續推動行業技術創新，通過領先的市場洞察能力和技術實力，打造多方共贏的產業生態體系，幫助客戶抓住半導體行業中的新興機會，為半導體產業發展注入新活力。

紫光芯片云，搶得先機

當前，全球半導體正處于一個技術創新與市場機遇并存的時代。

從芯片制程的進步到高性能應用的興起，再到5G、AI等新興技術的推動，半導體產業的未來充滿了無限可能。隨著技術進步和市場需求的變化，芯片設計上云已成為行業發展的重要趨勢。

紫光芯片云作為產業新格局下的有力競爭者，展現了如何通過云技術優化資源配置、提高設計效率的可行路徑，為芯片設計企業提供在“上云”這一關鍵領域中的長期發展藍圖，推動半導體產業技術創新與市場擴展，提升整體產業鏈的競爭力。

中國半導體行業協會預測，2030年全球半導體市場規模有望增長到1萬億美元，再次迎來新一輪增長浪潮。而那些能夠緊抓趨勢、精準布局的企業，無疑將在這場新的科技浪潮中占得先機。

隨著云計算戰略價值在全球范圍內持續提升，擁有規模和先發優勢的紫光芯片云，正在掌握主動權。

紫光芯片云聯系人：

李澤笙：625

張俊輝：459

END

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