根據WSTS資料預測，2025年全球晶片市場規模將達到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，以應對更加複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，以晶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積體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甦的背景下，2024年國內晶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年國內晶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”雙頻共振的超級週期後，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於自己的篇章。

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晶片設計企業面前的機遇與考驗。

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

一方面，隨著晶片製程節點不斷縮小，製造工藝的複雜性和成本不斷增加；另一方面，大算力晶片、AI大模型快速發展，不僅顯著提升了晶片設計所需的資源規模，也對資源的高效管理和最佳化利用提出了更高要求。在晶片設計環境愈發複雜的趨勢下，大多數晶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。

對於晶片設計企業來說，這些挑戰正在成為生死考驗。

通常情況下，晶片的研發週期都比較緊張，尤其是大晶片，中後期經常是按天來做任務排期。而業內普遍採用的是自建資料中心，因為早期的晶片工藝沒那麼先進，對算力的需求也沒那麼大。

但隨著工藝製程不斷演進，晶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，晶片專案在前期會做大量論證和規劃，包括需要多少算力和儲存。但問題在於，在專案推進過程中經常會有變更，包括製程的改進、功能變化及效能指標調整等。這種變更會造成大量突發的算力需求，如果透過採買或租借伺服器的方式，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伺服器，從確認伺服器型號到採購，從安裝伺服器上機櫃到機房運維，最快要8到12周，而且IT資金佔用成本太高。

尤其是隨著晶片設計行業進入到7nm甚至3nm時代，單顆晶片上的電晶體數量達到數百億級，對算力的需求大幅增加。

這就意味著，如果繼續採用傳統模式，晶片設計企業在專案開發過程中將面臨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，“晶片設計上雲”正在成為行業新的契機和發展趨勢，將晶片的開發設計流程上雲，可以減輕公司在人力、算力、軟體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晶片領導企業，紫光展銳積極擁抱“設計上雲”趨勢，早在2022年9月就攜手同屬新紫光集團旗下的紫光雲，展開先行先試探索、啟動了首個上雲專案。

整個專案中，紫光展銳、紫光雲依託新紫光集團的全產業鏈佈局和內部平臺的協同聯動，基於對未來業務快速增長和傳統IT模式侷限性的綜合考量，實現了晶片雲平臺的成功部署，豐富了IT資源配置手段，利用雲計算的彈性算力解決專案波峰波谷的關鍵問題，再結合本地機房，實現了專案進度、IT資源和成本投入的最佳平衡。

具體來看，“設計上雲”給紫光展銳帶來了哪些好處？

作為新紫光集團旗下的核心企業，紫光展銳透過紫光晶片雲在晶片設計過程中取得了諸多成果。

從當前產業動態不難看到，上雲正在成為行業趨勢。無論是中大型晶片設計企業還是中小規模公司，都在考慮將設計上雲作為一個有效的解決方案，來應對晶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複雜挑戰。

實際上，在歐美地區，晶片設計上雲已是共識。

相比國外，國內晶片設計上雲的開端始於2019年左右，近年來隨著雲需求逐漸深化，雲廠商積極往行業滲透，包括阿里雲、騰訊雲、紫光雲等多家雲平臺相繼開始探索高效能計算場景，打造客戶實踐案例。

其中值得關注的是，作為國內最早推動晶片設計雲的行業實踐者之一，紫光雲早在2020年前後就開始圍繞晶片設計雲進行超前建設和部署。藉助新紫光集團在晶片、伺服器、雲服務等領域多年的深厚積累和實踐經驗，以及從芯到雲的新產業佈局和能力輸出，紫光晶片雲已經成為了晶片設計上雲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，依託覆蓋半導體及數字經濟全產業鏈的戰略佈局，求新求變，加速發展。在此基礎上，紫光雲作為新紫光集團雲服務板塊的代表企業，憑藉“雲+數字化”雙輪驅動模式，在技術上持續演進並深入場景應用。2024年12月，在上海積體電路產業發展論壇暨第三十屆積體電路設計業展覽會（ICCAD-Expo 2024）上，紫光雲正式推出紫光晶片雲3.0整體解決方案，該方案透過“四重服務升級”，旨在透過簡化資源管理、提升資源分配的靈活性與響應速度，全面為晶片設計企業提速賦能。

憑藉紫光雲深厚的行業經驗和專業服務團隊，根據晶片設計企業對環境的需求，為其提供覆蓋從晶片設計環境的諮詢規劃到一站式整合交付的晶片設計完整解決方案，透過全面、專業的服務，幫助客戶高效、安全地推進晶片設計專案。

從實踐經驗來看，有很多晶片團隊在初創期匆匆啟動研發專案，進入到迭代開發期之後開始遇到各種痛點和瓶頸，管理者們努力透過各種手段去彌補在初期就埋下的坑。然而，此時往往是牽一髮而動全身，想要透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，透過紫光晶片雲這樣有經驗和實力的團隊來制定符合晶片公司的上雲規劃和服務，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。

第二重服務聚焦於叢集排程與管理，紫光雲致力於提供晶片設計環境的核心解決方案，其中包括計算機輔助設計（CAD）管理平臺和紫芯排程器兩大關鍵產品。

如今，隨著晶片設計複雜度不斷增加，從單機設計轉移到大規模叢集化設計成為趨勢。晶片設計企業面臨最大的問題是環境越來越複雜，調優工作往往也難以順利開展。

更為嚴峻的是，由於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。對晶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，紫光雲深度洞察產業趨勢，推出了專為晶片設計行業的IT/CAD運維管理量身定製的CAD管理平臺，將整個底層資源計算包括網路、儲存、安全統一納入到該平臺上，透過叢集管理的視覺化操作、深入的叢集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，紫光雲自研的紫芯排程器具備在資料中心和雲環境中迅速搭建和維護異構高效能計算叢集的能力，能夠支援高達5萬核規模叢集管理，把整個晶片設計的業務靈活、高效地排程到各個節點進行高效穩定的執行，為使用者提供業務所需的彈性資源和統一資源排程管理平臺，有效提升資源利用率。

具體選擇怎樣的上雲方案，行業內並沒有絕對的標準。

但目前通常會建兩種型別的資源池：一個是在本地建常用的資源池，保障日常使用；然後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，形成一種混合雲模式。

另外，還有些公司已經線上下部署了部分硬體裝置，上雲也並不意味著將本地裝置全部搬到雲上，也可以透過區域性上雲，即將本地裝置、資源作為一個常備算力進行儲備，再輔以雲上算力資源的彈性補充，兩者協同或是一個更優的價效比方案。

紫光晶片雲的第三重服務就是給客戶提供全面的算力支援服務，一是可以為晶片設計企業提供靈活的私有云基礎資源池，涵蓋計算、儲存、網路等核心基礎設施；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，紫光雲的資源池較普通的公有云廠商更有特色。紫光晶片雲解決方案總架構師耿加申表示，紫光雲的公有云提供針對晶片行業的專有資源池，包括多核、高效能的裸金屬產品、高效能儲存、高標準的安全方案如監控、磁碟加密等，使得企業在選擇資源的時候達到最優。

紫光晶片雲還提供一站式晶片設計服務，從計算資源到設計流程，覆蓋SoC設計、封裝、整合、製造與測試等全產業鏈環節，只要客戶提出設計需求，就能為晶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，紫光晶片雲3.0解決方案完成了從整個資源提供，包括晶片設計服務的完整解決方案能力。

耿加申表示：“紫光晶片雲3.0解決方案中核心軟體做到了全自研，並針對客戶的需求持續迭代，透過一個平臺把整個環境統一的視覺化管理起來，提高運營效率，同時提供混合雲服務、針對性的後端設計服務。這些升級服務可以幫助晶片設計企業快速提升設計效率，為晶片企業賦能。”

這一切優勢背後，源於紫光雲多年來在雲計算和數字化領域的深耕細作。

據紫光雲公司首席技術官柳義利介紹，在數字化板塊紫光雲有將近200個智慧城市的專案在中國深耕，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，晶片雲是紫光雲在企業領域重要的細分賽道。晶片雲3.0整體解決方案的全新升級，是基於紫光雲在雲計算賽道的多年積累，在晶片場景的落地和價值變現。

截至目前，紫光晶片雲在設計上雲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，這也是其打造晶片雲方案的基礎和搖籃。據耿加申介紹，紫光晶片雲在推向市場前已在集團內部得到了充分驗證，後續將標準化的晶片雲方案，進而向行業客戶進行推广部署。

在實際部署中，晶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？只有瞭解這些之後才能更好的進行調整和最佳化。對此，紫光晶片雲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管理平臺和紫芯排程器服務為例：

據瞭解，該企業在引入紫光晶片雲服務前，面臨著業務資源分散、資源利用率低下、專案保障低效、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。

而藉助紫光晶片雲CAD管理平臺，該企業實現了資源利用的最大化。透過整體叢集管理視覺化、叢集分析專業化、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，面對核心排程軟體可能無法購買和獲得技術服務的風險，採用紫光雲自研紫芯排程器構建叢集環境，在這個案例中管理的規模達到5萬核的規模，每週的執行作業數量達到接近60萬，且2年時間始終都在保持正常執行。

發展至今，紫光雲已為50多家晶片設計公司提供了一站式晶片雲服務。

另外，針對EDA、IP、PDK等晶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，藉助紫光晶片雲平臺已有的生態合作伙伴，可以得到很好的支撐。紫光晶片雲已聯合了多家EDA和IP合作伙伴，透過跟晶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。

正如紫光雲系統部企業業務部部長陶豆所強調，雲的本質就是生態。紫光雲一直都在致力於構建一個完整的生態，從IaaS到PaaS，將完整的整體服務提供給晶片企業。

晶片設計上雲雖然帶來了諸多好處，但極其考驗雲廠商的能力。例如晶片設計上雲的安全性如何保障？企業哪些階段適合上雲/上雲模式如何選擇？使用者使用習慣與相容性？AI技術如何為上雲賦能？…等等，都是當前晶片設計公司擔憂和關心的焦點。

晶片設計企業最核心的是各種晶片程式碼和智慧財產權，相比其它行業，這個賽道對資料安全有著更高的要求。很多企業遲遲不上雲，背後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。

展銳在上雲時，選擇了在晶片設計專案的TO前的後仿和signoff階段上雲。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專案IT資源需求的高峰期，一般一箇中大型專案需要消耗公司1/4~1/5的IT資源。同時該階段不使用RTL程式碼，已經轉換為門級網表，既防範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，紫光晶片雲在保障客戶資料安全性方面同樣做了很多工作。上文提到的紫光晶片雲獨立的專業資源池，能提供特殊的安全服務，包括監控、磁碟加密等一些業界領先的安全方案，還可以透過VPN專線等形式連線企業內部的網路通道，同時配合底層專用的算力以及核心軟體的SaaS服務能力，可以基本保障晶片設計企業的安全顧慮。

另外一點需要強調的是，紫光晶片雲支援的混合雲計算架構，在保障客戶資料安全方面具備天然優勢。混合雲允許企業將敏感資料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，降低了資料洩露的風險。

安全顧慮之外，哪些階段適合上雲，以及上雲模式如何選擇也是晶片設計企業關注的重點。

從目前來看，上雲服務分兩大塊，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，不同型別和規模的企業對上雲的階段和選擇是不一樣的。

如果是中小晶片設計企業，因為涉及到上雲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；而對於已線上下部署了部分硬體裝置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叢集管理、排程等複雜挑戰，傾向於將後端設計區域性上雲，將本地資源作為常備算力進行儲備，輔以雲上算力資源進行彈性補充，打造一個更有價效比的方案。

對比完全本地採購，該方式可以使用最新的伺服器和儲存，顯著地提升效率；同時能解決突發需求，避免本地採購在波谷的資源空轉。公司需要根據全年專案情況，在本地採購和雲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，儘快選用雲模式來完成初期的環境搭建，由雲服務商提供設計環境的管理運營，使用者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，紫光晶片雲能夠提供私有云、公有云以及混合雲資源池，為晶片設計企業提供完整的解決方案。

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叢集都優選採用IBM公司的LSF進行作業排程和叢集管理，IC工程師也習慣了用LSF來提交作業。

這導致了在晶片設計叢集核心軟體這一領域，LSF一家獨大，面臨潛在供應風險。

對此，紫光雲自研的紫芯排程器針對晶片設計模擬場景最佳化，相容LSF使用者使用習慣，支援大規模的管理和排程，高效地使用資源，實現了排程軟體的國產化。同時，紫光晶片雲的CAD管理平臺也可以相容市面上的主流排程軟體，可以統一進行管理和支援。

另一方面，AI與雲服務融合不斷加深。

此次紫光晶片雲3.0的特點之一就是使用了先進的AI加持工具，幫助晶片設計企業快速提升晶片設計效率，提高晶片生產的質量和可靠性。

據柳義利介紹，紫光晶片雲透過紫芯排程器+AI技術來加速作業排程和設計服務，包括前端的作業排程和後端佈局佈線都會用到AI的演算法和技術，這是紫光晶片雲正在開始落地實踐的兩個非常明確的場景，以提升排程的效率和準確性。

綜合來看，紫光晶片雲透過精細化管理、最佳化LSF排程、保障資料安全等一系列措施，成功打造了一個高效、可靠、安全的雲端設計環境。

與此同時，作為新紫光集團戰略規劃的重要組成部分，紫光晶片雲將繼續與各界通力合作，繼續推動行業技術創新，透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。

當前，全球半導體正處於一個技術創新與市場機遇並存的時代。

從晶片製程的進步到高效能應用的興起，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，晶片設計上雲已成為行業發展的重要趨勢。

紫光晶片雲作為產業新格局下的有力競爭者，展現瞭如何透過雲技術最佳化資源配置、提高設計效率的可行路徑，為晶片設計企業提供在“上雲”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充套件，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、精準佈局的企業，無疑將在這場新的科技浪潮中佔得先機。

隨著雲計算戰略價值在全球範圍內持續提升，擁有規模和先發優勢的紫光晶片雲，正在掌握主動權。