在半导体与微处理器领域，上市时间至关重要。为了助力核心客户通过更迅速、更经济高效的芯片设计验证击败竞争对手，Mentor Graphics携手IBM，将IBM® Spectrum LSF调度技术与自身Veloce仿真平台实现了更紧密的集成。
业务挑战
验证高度复杂的半导体设计对有限的计算资源造成了巨大压力。公司如何优化验证流程，从而缩短下一代芯片的上市时间?
转型之路
Mentor Graphics提供了集成的IBM Spectrum LSF调度软件解决方案，助力半导体公司以更低的成本、更快的速度将高质量、创新的产品推向市场。
成效显著
- 通过自动调度，将昂贵的计算资源利用率提高了25%
- 更智能地确定计算作业的优先级，缩短了端到端测试周期时间
- 提供了高级挂起/恢复/重新定位功能，进一步提升了效率
业务挑战概述
在半导体和微电子行业，上市时间被视为至关重要的价值指标。随着芯片设计和制造技术的飞速进步，当今市场领先的微处理器往往会在短短几周内被成本更低的替代品超越。物联网(IoT)的兴起，使得下一代处理器不仅出现在智能手机和平板电脑中，还广泛应用于网络摄像头、家用和工业传感器、无人机、联网汽车，甚至是连网的冰箱和洗衣机等。在这种竞争激烈的市场环境中，新产品的适销寿命往往只有短短几个月，公司必须抓住这些有限的机会窗口，按时向客户提供高质量的产品。
Mentor Graphics(Mentor)产品营销经理Vijay Chobisa指出：“即使设计愈发复杂，公司也总是希望尽快完成验证周期。同时，他们迫切需要在设计阶段进行更深入的测试，因为流片后修复制造阶段的问题不仅为时已晚，还可能带来高昂的额外成本。在许多情况下，制造阶段发现的重大错误可能导致整个生产批次被废弃。嵌入式处理器市场的某些领域发展迅猛，错过特定迭代产品的销售机会可能带来巨大损失。在制造阶段之前发现并解决问题，微处理器制造商可以节省数百万美元，并缩短上市时间，从而抓住转瞬即逝的销售机会。”
然而，测试和验证阶段日益具有挑战性，因为下一代微处理器更加复杂，拥有更多、更小的组件和内部连接。Mentor战略联盟产品营销Shakeel Jeeawoody表示：“芯片设计人员长期以来一直使用高性能计算网格来模拟软件中的硬件设计，并在物理制造之前进行测试。我们的Veloce仿真平台提供灵活的硬件，能够模拟多达20亿个Gate设计，例如GPU中的Gate设计。我们的客户实现了高达传统仿真10,000倍的性能，从而能够更快、更深入地验证新设计。当然，复杂而专业的Veloce®仿真平台是一种极具价值的资源，Mentor的客户必须充分利用它，以获得最佳的投资回报。坦率地说，Veloce技术未积极运行验证场景的每一秒，都意味着上市时间的延迟和解决方案投入资金的浪费。随着芯片架构愈发复杂，且测试团队分布在多个国家和地区，确保有限中央计算资源的最佳共享变得愈发困难，这可能导致更多的空闲期和相应的投资浪费。”
Vijay Chobisa补充道：“对于我们的许多大客户而言，验证过程涉及多个地区的多个用户组，他们在模拟器上争分夺秒。取得恰当的平衡愈发棘手，因此资源可能未得到充分利用。我们的Veloce验证引擎是一个复杂且强大的解决方案，自然代表着大量的美元投资。因此，我们的客户一直在寻求最大限度地利用他们在模拟器上可以完成的有用工作。使用工作负载管理软件可以显著提高验证资源的有效利用率。在内部，Mentor使用IBM Spectrum LSF对其计算资源进行自动作业调度。”
Shakeel Jeeawoody解释说：“根据我们客户的经验，拥有像IBM Spectrum LSF这样具有正确策略的调度程序，可以将计算资产的利用率提高多达25%。”为了实现对策略的更精细控制和更高的利用率，Mentor希望在Spectrum LSF与Veloce Enterprise Server(ES)应用程序之间提供更丰富、更直接的通信。通过让Spectrum LSF直接查看仿真器硬件及其上运行的作业，Mentor可以更好地、更快地将作业映射到资源。最终目标是使客户能够更快、更深入地执行复杂的测试和验证流程，以便他们更快地将更高质量的芯片推向市场。除了满足在快速发展的消费和嵌入式电子领域击败竞争对手的迫切需求外，这还将确保客户能够从投资于Veloce技术的每一美元中获取最大回报。
Vijay Chobisa说：“使用IBM Spectrum LSF，我们在Veloce中引入了一些非常高级的功能，以提高利用率和效率。”
转型概述
Mentor Graphics采用了IBM Spectrum Computing和IBM® Systems Lab Services，公开了Spectrum LSF中的API，实现了与Veloce平台的更紧密集成。IBM开发团队与Mentor协作执行开发流程，确保流程按时完成并顺利运行。
当新作业进入Spectrum LSF进行调度时，IBM软件会询问Veloce ES App可以在何处运行该作业，并收到多个选项。以前，这种信息交换有些不透明，但由于更紧密的集成，Spectrum LSF现在可以清楚地了解Veloce上已经运行的内容。
Vijay Chobisa指出：“使用IBM Spectrum LSF，我们在Veloce中引入了一些非常先进的功能，旨在提高利用率和效率。IBM Spectrum LSF和Veloce之间的集成流程中使用的‘暂停、恢复和重新定位’功能就是一个很好的例子。假设模拟器完全被正常优先级的作业所占用，十分钟后，一个超高优先级的作业到达。通过我们现在的紧密集成，一堆较小的作业被挂起，高优先级作业使用已释放的资源执行，然后Spectrum LSF在仿真时间方面准确地从中断的位置恢复暂停的作业。此功能允许我们的客户运行高优先级作业，而无需预留硬件或让其他作业等待。而且由于高度自动化，这种智能调度功能还可以为管理硬件资源的人员节省时间和精力。”
新的暂停功能有助于Mentor的客户在资源利用率方面实现适当的平衡。Shakeel Jeeawoody评论说：“过去，你可能会有一个大作业等待很长时间，因为小作业会不断涌入，并在其他小作业完成时占用释放的闲置产能。此问题已通过此集成得到解决：如果大型作业正在等待处理，并且已等待指定的时间，我们将考虑暂停或重新定位一些资源来运行该作业。”他补充说：“Veloce和Spectrum LSF之间更紧密的集成使得编写正确的策略变得更加容易，能够在竞争作业之间实现最佳平衡，并真正精细地控制谁可以访问测试资源，而不一定需要人工干预。”
Shakeel Jeeawoody强调：“拥有像IBM Spectrum LSF这样具有正确策略的调度程序，可以将计算资产的利用率提高多达25%。”
成效概述
通过将下一代技术更快地推向市场，使Veloce仿真平台的用户能够充分利用IBM Spectrum LSF工作负载管理软件的智能调度功能，Mentor正在帮助客户节省时间和精力、加快验证周期、最大限度地提高资源利用率并缩短上市时间。
Vijay Chobisa说：“我们的客户是半导体、电子、微处理器、网络和电信行业的知名企业。当他们设计和交付下一代芯片时，我们正在帮助他们抢在竞争对手之前抓住市场机遇。”
Shakeel Jeeawoody补充道：“芯片变得越来越大、越来越复杂，这意味着每一代新产品的验证时间都在急剧增加。Veloce和Spectrum LSF更紧密的集成，使客户能够控制对仿真器的访问，保证以最有效的方式将其用于最高优先级的工作。Mentor预计，新的集成将为具有相对复杂产品和跨越多个地点的组织的客户带来特别显著的好处。通过更智能地调度其Veloce资源来实现更高的利用率，将实现更快、更深入的测试，而无需在硬件上进行额外的投资。”
Vijay Chobisa总结道：“我们将Veloce和Spectrum LSF集成的一个关键好处是它所带来的简易性。您需要为用户创建一个易于使用的环境，他们只想提交工作并快速获得结果。即使对于具有不同需求和多种不同类型用户的公司，自动化和智能调度也能确保一切顺利、轻松地运行，最大限度减少人工干预。这意味着我们的客户可以专注于他们的核心目标，即以更快的速度和更低的成本将最新技术推向市场。”
Mentor Graphics公司简介
Mentor Graphics(明导)，作为西门子旗下的子公司，是电子设计自动化软件领域的佼佼者，致力于使客户能够更快、更具成本效益地开发出卓越的电子产品。公司在全球数十个地点拥有5,000多名员工，提供创新的产品和解决方案，帮助工程师在日益复杂的电路板和芯片设计世界中攻克设计难题。
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