Bigstack、陽明交通大学と連携し、IC設計教育クラウドを構築

出典：DIGITIMES科技網

FinFETや7nmなどの先進プロセスが半導体業界でますます普及する中、人材育成の領域も従来の回路設計から、先進プロセスの要件やクラウド環境におけるセキュリティ要件に対応した大規模なIC設計実習へと広がっています。学生が在学中から、業界の実際の設計フローに近いEDA（Electronic Design Automation）ツールや先進プロセスの設計環境に触れられるようにすることは、大学にとって重要な課題となっています。

台湾教育部の晶創計画の支援のもと、**国立陽明交通大学（NYCU）**はAMD EPYCプロセッサを搭載した高性能サーバーを導入し、Bigstackと連携してCubeCOSを基盤とするEDA／HPC（High Performance Computing）教育クラウドプラットフォームを構築しました。500名を超える学生が同時に利用できるプライベートクラウド環境を整備し、先進プロセスに対応したIC設計教育をキャンパスに導入しています。

先進プロセス教育からクラウド管理まで―課題は演算性能だけではない

陽明交通大学 電機学院 副院長の柯明道教授は、FinFETなどの先進プロセスを取り入れた授業が増えるにつれ、学生が使用するEDAツールや設計フローも半導体業界の実際の現場に近づいていると説明します。それに伴い、必要な計算能力が大幅に増加するだけでなく、環境管理やセキュリティに対する要求も高まっています。

プロセスモデル、設計ルール、PDK（Process Design Kit）などには機密性の高い情報が含まれるため、大学には適切な環境分離機能と集中管理機能を備えたプライベートクラウドプラットフォームが求められていました。

システム設計を担当した陽明交通大学 電子研究所の博士、賴林鴻氏は、ハードウェア以上に大きな課題となったのは、システムを管理するための人員だったと振り返ります。「私たちにとって最大の問題は、実はハードウェアではなく、人員でした。」これまでは、大学院生が研究に加えてシステム運用・保守も担当していました。そのため、1台のサーバーに障害が発生するだけでも、数百人の学生の授業に影響する可能性があり、新しいプラットフォームの構築では、運用管理の複雑さをいかに軽減するかが重要な課題となりました。

CubeCOSでスケーラブルな先進IC設計教育クラウドを構築

Bigstackが構築したCubeCOSクラウドプラットフォームにより、陽明交通大学は従来分散していたコンピューティングリソースを統合し、授業のニーズに応じて、性能とセキュリティの要件を両立したマルチテナント型の分離環境を構築しました。これにより、PDKなどの機密性の高いプロセスデータについても、異なる授業環境間で適切なアクセス分離を維持できます。

また、特定のノードで障害が発生した場合も、影響を受けた環境のみを対象としてメンテナンスを行えるため、教育サービス全体への影響を抑え、システムの可用性と運用効率を向上させています。

さらに、Bigstackが提供するオープンAPIを活用することで、陽明交通大学は独自の**Account Management System（AMS）**を開発し、アカウント申請、アカウント開設、権限管理、パスワードリセットなどのプロセスを自動化しました。

賴氏によると、API連携によって、これまで多くの手作業を必要としていた管理業務をソフトウェアによって自動化できるようになり、限られた人員を教育支援や技術サービスにより集中させられるようになりました。

現在、陽明交通大学では10台の高性能サーバーを導入し、CubeCOSによって一元管理しています。これにより、18のIC関連科目と500名を超える学生が同時に設計・シミュレーション実習を行える環境を実現しています。また、将来的にさらに高度なIC設計教育やAIアプリケーションへ展開できる拡張性も確保されています。

賴氏は、このプロジェクトの最大の成果は単に新しいプラットフォームを導入したことではなく、台湾の技術チームと密接に連携しながら課題を解決できたことにあると語ります。「ハードウェアからソフトウェアまで、エンジニアと直接問題について話し合うことができ、多くのことを短時間で解決できます。」このような緊密な連携によって、技術面での成果だけでなく、教育と産業がともに成長していくエコシステムの形成にもつながっています。

柯教授は、このプロジェクトの核心を次の一言で表現しています。

「私たちは実験環境を提供しているのではありません。研究室そのものを構築しているのです。」

教育クラウドプラットフォームの構築から、AIや先進プロセス向けのコンピューティング能力の継続的な拡張まで、陽明交通大学が目指しているのは、単に授業を支えるシステムではありません。

それは、教育・研究・産業との連携を長期的に支える半導体人材育成のためのインフラです。陽明交通大学はBigstackとの連携を通じて、先進プロセスに対応したIC設計をより実践的な形でキャンパスに取り入れ、台湾の高等教育におけるデジタルトランスフォーメーションの新たなモデル構築を目指しています。