在芯片设计的过程中，设计好的集成电路图案需要通过光刻机转印到晶圆上才能完成制造，这就是芯片制造中最重要的一个步骤——光刻。
在先进工艺特别是 FinFET 工艺中，计算光刻已经成为光刻工艺研发的核心。
光学邻近效应校正（Optical Proximity Correction，OPC）属于计算光刻技术的一种，主要是利用软件和高性能计算，来模拟仿真光刻过程中的光学和化学过程，通过仿真建立精确的计算模型，然后调整图形的边沿不断仿真迭代，直到逼近理想的图形，最终加速工艺研发周期的目标。
这一过程对计算资源的需求随着模型的精确度呈指数级别增长。
举个例子，一款7nm芯片需要高达100层的光罩，每层光罩数据都需要使用EDA工具进行OPC的过程。整个过程对硬件算力要求很高，EDA工具需要运行在几千核的服务器CPU上，动辄就是几十万核时。
最近，速石科技（fastone）在其一站式云端计算分析平台实现了高达5000核的目前国内已知大规模OPC上云，充分验证了如何在不同场景下，大幅帮用户缩短OPC运行时间，同时确保云端和本地计算结果的完全一致性和计算性能的稳定性。
该案例涉及的场景很细致，既有License服务器的配置地点，又有不同调度器，还一一对云上计算结果和本地做了数据对比，使用的计算资源数量跨度也很大，从80-5000核不等，极具参考价值。
背景信息
A社是一家大型IC设计公司，随着近年业务规模不断扩大，OPC相关计算需求增大。但A社本地机房空间不足，原先传统托管IDC模式也难以满足弹性需求，导致大量任务出现排队，无法及时输出成果，拖慢了整个IC研发进程。
公司希望在本地建设和IDC托管之外，寻求具备弹性的大规模算力来满足业务高峰期的需求，来满足业务扩展需求。
案例目标
1、OPC任务能否在云端有效运行？
2、fastone平台能否满足业务弹性资源需求，有效减少OPC运行时间？
3、License Server配置在本地和云端对计算性能/一致性/稳定性是否有影响？
4、fastone能否支持不同调度器SGE/Slurm？使用不同调度器对计算性能/一致性/稳定性是否有影响？
5、fastone平台的云端输出计算结果是否与本地完全一致？
案例参数
平台：
fastone企业版产品
应用：
Synopsys Proteus™OPC
适用场景：
在提交设计到制造之前，模拟仿真光学邻近效应校正，从理论上探索增大最小可分辨特征尺寸（Minimum Resolvable Feature size，MRF）和工艺窗口（Process Window，PW）的途径，指导工艺参数的优化。
License配置：
该案例分别验证了License Server部署在本地和云端的表现。
云端硬件配置：
该案例涉及的考察因素比较多，尤其是本地和云上进行了同步一对一对比。用户希望和本地硬件配置尽量保持一致，有更好的可比性，所以选择了跟本地接近的内存密集型实例机型。
调度器：
该案例同时采用了SGE和Slurm两种调度器。
技术架构图：
两个红框表示EDA License Server分别部署在本地或云端。
应A社对于数据保密的要求，本案例中所有数据均经过处理。
场景一
5000核大规模OPC业务上云验证
结论：
1、云端调度5000核计算资源运算一组OPC任务，耗时为80核计算资源运算耗时的0.019倍，相当于从一个月缩短到13.8小时；
2、公有云厂商大内存型资源数量不算多，单个区域想要一次性获取高达5000核的内存型实例很难实现。fastone平台的Auto-Scale功能可在较短时间内，根据用户需求，自动化跨区调度到大量目标类型计算资源。
过程：
1、云端调度80核计算资源运算一组任务，耗时为x；
2、云端调度5000核计算资源运算一组任务，耗时为0.019x。
场景二
License Server配置在本地VS云端
云上VS本地：计算性能/一致性/稳定性验证
结论：
1、License Server部署在本地和云端对于计算结果无影响；
2、云端和本地分别运行相同OPC任务：计算性能：云上计算时间均优于本地；一致性：云端和本地计算结果均完全一致；稳定性：集群运行均无中断，GUI启动均正常。
过程：
1、License Server部署在本地，云上调度80/240/480/1600/3200/5000核计算资源运行OPC任务，本地同步运行80/240/480/1600/3200/5000核相同OPC任务；
2、License Server部署在云端，云上调度80/240/480/1600/3200/5000核计算资源运行OPC任务，本地同步运行80/240/480/1600/3200/5000核相同OPC任务。
场景三
License Server配置在本地VS云端
云端扩展性验证
结论一：
1、License Server配置在本地，使用云端资源运算OPC任务，性能随资源增加线性提升。
注：参考值分别为：80核-1、240核-0.3333、480核-0.1667、1600核-0.05、3200核-0.025，5000核-0.016。
过程：
将License Server部署在本地：
1、云端调度80核计算资源运算Case1，耗时为x；
2、云端调度240核计算资源运算Case1，耗时为0.3375x；
3、云端调度480核计算资源运算Case1，耗时为0.1679x；
4、云端调度1600核计算资源运算Case1，耗时为0.0518x；
5、云端调度3200核计算资源运算Case1，耗时为0.0285x；
6、云端调度5000核计算资源运算Case1，耗时为0.0216x；
7、云端调度80核计算资源运算Case2，耗时为y；
8、云端调度240核计算资源运算Case2，耗时为0.3389y；
9、云端调度480核计算资源运算Case2，耗时为0.1682y；
10、云端调度1600核计算资源运算Case2，耗时为0.0529y；
11、云端调度3200核计算资源运算Case2，耗时为0.0300y；
12、云端调度5000核计算资源运算Case2，耗时为0.0230y。
结论二：
License Server配置在云端，使用云端资源运算OPC任务，性能随资源增加线性提升。
注：参考值分别为：80核-1、240核-0.3333、480核-0.1667、1600核-0.05、3200核-0.025，5000核-0.016。
过程：
将License Server部署在云端：
1、云端调度80核计算资源运算Case1，耗时为x；
2、云端调度240核计算资源运算Case1，耗时为0.3346x；
3、云端调度480核计算资源运算Case1，耗时为0.1672x；
4、云端调度1600核计算资源运算Case1，耗时为0.0515x；
5、云端调度3200核计算资源运算Case1，耗时为0.0270x；
6、云端调度5000核计算资源运算Case1，耗时为0.0191x；
7、云端调度80核计算资源运算Case2，耗时为y；
8、云端调度240核计算资源运算Case2，耗时为0.3390y；
9、云端调度480核计算资源运算Case2，耗时为0.1691y；
10、云端调度1600核计算资源运算Case2，耗时为0.0588y；
11、云端调度3200核计算资源运算Case2，耗时为0.0329y；
12、云端调度5000核计算资源运算Case2，耗时为0.0262y。
场景四
不同调度器验证：SGE VS Slurm
云端2000核/5000核
结论：
1、分别使用SGE和Slurm调度云端2000核/5000核运行相同OPC任务，对于计算结果无影响；
2、云端和本地使用不同调度器分别运行相同OPC任务：计算性能：云上计算时间均优于本地；一致性：云端和本地计算结果均完全一致稳定性：集群运行均无中断，GUI启动均正常。
过程：
1、使用SGE调度器，云上调度2000核计算资源运算一组OPC任务，本地同步运行2000核相同OPC任务；
2、使用SGE调度器，云上调度5000核计算资源运算一组OPC任务，本地同步运行5000核相同OPC任务；
3、使用Slurm调度器，云上调度2000核计算资源运算一组OPC任务，本地同步运行2000核相同OPC任务；
4、使用Slurm调度器，云上调度5000核计算资源运算一组OPC任务，本地同步运行5000核相同OPC任务。
小结
1、Proteus™OPC任务在云端能有效运行；
2、fastone平台能够大幅度缩短OPC任务运行时间；
3、License Server配置在本地和云端，对计算性能/一致性/稳定性没有影响；
4、fastone平台使用不同调度器SGE/Slurm，对计算性能/一致性/稳定性没有影响；
5、云端和本地运行相同OPC任务，对计算结果没有影响。
至此，由速石科技实现的国内大规模OPC已经取得了预期的结果，未来速石科技还会带给大家更多领域的用云“真香”案例，请保持关注哦！
关于速石：
速石科技（fastone）为有高算力需求的用户提供一站式多云算力运营解决方案，基于本地+公有混合云环境的灵活部署及交付，帮助用户提升10-20倍业务运算效率，降低成本达到75%以上，加快市场响应速度。速石平台对药物研发/基因分析/CAE/EDA/AI等行业应用进行分析与加速，通过Serverless框架屏蔽底层IT技术细节，实现用户对本地和公有云资源无差别访问，产品包括：云上的SaaS平台、多云PaaS平台、软硬一体算力解决方案。
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