仝維維，賈 寧，高 超，閆文真，牟玉 喆 ，呂志超，王 丹

（北京京東方顯示技術(shù)有限公司，北京100176）

0 引言

在人們的生活中，顯示屏無所不在，大到巨幕電視，小到汽車娛樂顯示系統(tǒng)、手機(jī)屏幕及穿戴手表顯示屏等，需求的激增讓顯示產(chǎn)業(yè)技術(shù)突飛猛進(jìn)，同時(shí)也遇到了新的挑戰(zhàn)，半導(dǎo)體顯示制造行業(yè)將不斷走向更大、更薄、更智能化的方向。中國半導(dǎo)體顯示制造企業(yè)京東方（BOE）要適應(yīng)市場環(huán)境變化的節(jié)奏，成為顯示上游產(chǎn)業(yè)的焦點(diǎn)，就必須快速提升研發(fā)能力，合理降低生產(chǎn)成本，有效縮短產(chǎn)品入市周期，增強(qiáng)產(chǎn)品市場競爭力。研發(fā)設(shè)計(jì)作為企業(yè)發(fā)展的命脈，其創(chuàng)新變革的重要性不言而喻。針對(duì)多工廠、共發(fā)展的研發(fā)環(huán)境，建立一套研發(fā)資源共享平臺(tái)就變得尤為重要。

IBM Platform LSF[1]產(chǎn)品屬于強(qiáng)大而全面的工作負(fù)載和資源管理軟件平臺(tái)，主要具備以下核心功能：①可擴(kuò)展性強(qiáng)，可針對(duì)不同需求提供不同模塊來實(shí)現(xiàn)；②優(yōu)化資源利用率且能大幅度降低成本；③可實(shí)現(xiàn)異地之間的軟件License及硬件CPU、內(nèi)存等調(diào)度，節(jié)省投資；④實(shí)現(xiàn)資源的實(shí)時(shí)監(jiān)控及數(shù)據(jù)分析，為采購提供數(shù)據(jù)支持。

本文結(jié)合京東方半導(dǎo)體顯示制造企業(yè)研發(fā)組織的特點(diǎn)及面臨的問題，闡述了BOE研發(fā)組織應(yīng)用IBM LSF產(chǎn)品后，實(shí)現(xiàn)軟件License共享的平臺(tái)架構(gòu)及成果，并提出了硬件調(diào)度和軟硬件資源共享的未來發(fā)展目標(biāo)。

1 研發(fā)組織特點(diǎn)及困境

BOE自1993年成立以來，歷經(jīng)20多年的發(fā)展，現(xiàn)已成為國際面板供應(yīng)商的大廠。目前BOE已在北京、合肥、內(nèi)蒙古、重慶及福建等地?fù)碛卸鄠€(gè)液晶顯示器制造地，覆蓋4.5~10.5代線。各產(chǎn)線建立初期，均設(shè)置獨(dú)立研發(fā)中心，研發(fā)設(shè)備（含軟硬件）及配套設(shè)施均自行采購管理。

隨著BOE快速發(fā)展及Sopic組織變革，固有管理模式的弊端凸顯，主要有以下幾個(gè)方面。

①網(wǎng)絡(luò)受限，需優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：從研發(fā)數(shù)據(jù)的保密性和安全性考慮，各產(chǎn)線研發(fā)繪圖室均為獨(dú)立局域網(wǎng)（與外界隔絕），為實(shí)現(xiàn)跨產(chǎn)線軟件資源共享，需優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及配置，在保證網(wǎng)絡(luò)互通的基礎(chǔ)上，確保數(shù)據(jù)安全。

②投資成本高，迫切需優(yōu)化：EDA廠商一般均采用License機(jī)制進(jìn)行授權(quán)管理，License文件中規(guī)定用戶數(shù)量、模塊及功能等。單個(gè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License價(jià)格昂貴，據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，BOE僅研發(fā)軟件License投資已過億。隨著BOE的快速發(fā)展，迫切需要優(yōu)化軟件投資，實(shí)現(xiàn)資源利用最優(yōu)化。

③資源利用率低，需有效提高：研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License資源僅限于產(chǎn)線內(nèi)使用，不支持跨產(chǎn)線共享，不適于現(xiàn)有的組織結(jié)構(gòu)，且無法設(shè)置使用權(quán)限及策略，利用率大大降低。

④分析數(shù)據(jù)缺失，需提高準(zhǔn)確性：研發(fā)設(shè)計(jì)軟件使用過程中無數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析，易造成過度投資，急需引進(jìn)先進(jìn)軟件模塊來實(shí)現(xiàn)此功能，為后續(xù)軟件投資提供決策支持。

基于以上分析，BOE研發(fā)組織急需搭建面向研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License資源共享云平臺(tái)，以適應(yīng)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件資源優(yōu)化搭配共享，并為研發(fā)提供易用、高效、低成本的信息服務(wù)系統(tǒng)。

2 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵模塊及架構(gòu)

2.1 平臺(tái)需求

實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License資源共享平臺(tái)，需符合以下幾點(diǎn)。

①打破網(wǎng)絡(luò)限制，實(shí)現(xiàn)跨產(chǎn)線研發(fā)繪圖室互通，并實(shí)施策略管控，將各產(chǎn)線研發(fā)繪圖室，從各屬地辦公區(qū)網(wǎng)絡(luò)中單獨(dú)劃分VLAN管理，單獨(dú)劃分確定的號(hào)段通過VPN防火墻進(jìn)行管控，做好訪問策略，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全。

②建立統(tǒng)一用戶域管理平臺(tái)，實(shí)施權(quán)限管控：通過AD域控和Nis服務(wù)模式，搭建統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)Linux及Windows系統(tǒng)軟件的管理，統(tǒng)一用戶標(biāo)準(zhǔn)命名，以便于問題的處理及追溯。

③提升用戶體驗(yàn)：平臺(tái)的進(jìn)入界面需友好易用，以實(shí)現(xiàn)完善的研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License管理和調(diào)度功能，并且易于配置和擴(kuò)展。

④實(shí)時(shí)監(jiān)控軟硬件資源使用情況，設(shè)置資源的預(yù)留、使用優(yōu)先級(jí)等，并對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得采購決策及費(fèi)用分?jǐn)偡绞健?/p>

2.2 關(guān)鍵模塊

（1）Platform LSF

高性能計(jì)算[2]領(lǐng)域的集群管理系統(tǒng)，是整個(gè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License調(diào)度共享方案基礎(chǔ)。支持Uinx、Linux和Windows計(jì)算環(huán)境，滿足研發(fā)軟件種類及操作系統(tǒng)多樣性的需求?？商峁┛煽康募汗芾?、復(fù)雜的作業(yè)管理及調(diào)度功能，并具備大規(guī)模并行計(jì)算的能力，可有效提高大型計(jì)算任務(wù)的資源利用率。

（2）Platform License Scheduler

專門用于研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License許可證調(diào)度，是整個(gè)方案的核心。License Scheduler提供許可證使用份額控制、許可證所有權(quán)控制和許可證搶占等一系列先進(jìn)調(diào)度管理功能，從而確保許可證使用的合理化、最優(yōu)化，幫助用戶獲得投資建議及最大的投資回報(bào)。

（3）Platform Application Center

PAC提供可定制的、簡單易用的Web Portal，通過與LSF及應(yīng)用軟件的集成，最終用戶可通過Web方式統(tǒng)一使用資源，簡化用戶使用的復(fù)雜性，提升整個(gè)管理平臺(tái)的安全性和可管理性。

（4）Platform RTM

Platform RTM是IBM LSF環(huán)境的操作儀表板，可提供綜合的工作負(fù)載監(jiān)控、報(bào)告和管理，并且還可提供完整的集成監(jiān)控工具，可監(jiān)控用戶和軟件License資源使用情況等，并能產(chǎn)生相應(yīng)的簡單圖標(biāo)。

（5）Platform Explorer

Platform Explorer是LSF家族全新開發(fā)的輕量級(jí)統(tǒng)計(jì)、分析工具。可與研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License Server及其他數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、生成圖形化報(bào)表定制，對(duì)軟件管理部門統(tǒng)計(jì)采購規(guī)劃、采購費(fèi)用分?jǐn)偙壤安呗詢?yōu)化等提供幫助和支持。

2.3 架構(gòu)及原理

結(jié)合BOE研發(fā)業(yè)務(wù)實(shí)際需求，完成定制研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License共享平臺(tái)整套實(shí)現(xiàn)架構(gòu)，如圖1所示。

圖1 軟件License資源共享平臺(tái)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)

實(shí)現(xiàn)原理如下：

①建立統(tǒng)一的用戶域控管理服務(wù)器，可由管理員根據(jù)統(tǒng)一賬戶規(guī)則建立使用研發(fā)設(shè)計(jì)軟件用戶。用戶登錄電腦后，進(jìn)入PAC Portal界面，這里已經(jīng)將專業(yè)研發(fā)軟件跟LSF共享系統(tǒng)進(jìn)行集成，并設(shè)置了開啟權(quán)限，點(diǎn)擊軟件圖標(biāo)，執(zhí)行軟件開啟動(dòng)作；

②調(diào)度平臺(tái)LSF收到需求后，會(huì)診斷需求種類，是License需求還是硬件資源需求[3]；

③若為許可證需求，則會(huì)將任務(wù)交給LS調(diào)度服務(wù)器進(jìn)行處理；

④LS執(zhí)行不同地方研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License Server檢查，判斷是否滿足本軟件的合法授權(quán)信息，有無合適的License可以使用[4]；

⑤~⑧若有多人同時(shí)提出需求，會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)原則進(jìn)行執(zhí)行，拿到License之后，研發(fā)設(shè)計(jì)軟件即可開啟；

⑨研發(fā)設(shè)計(jì)軟件在實(shí)時(shí)使用過程中，使用信息可通過RTM模塊進(jìn)行展示，展示每個(gè)License模塊使用人，登錄電腦的主機(jī)名，切入時(shí)間、硬件CPU/內(nèi)存等信息；

⑩ 最終通過Explorer來展現(xiàn)軟件License資源月度、季度和年度的使用信息，以分析軟件資源使用度。

3 成果及價(jià)值體現(xiàn)

3.1 資源共享角度，提升效率

新產(chǎn)線可直接使用平臺(tái)中已有軟件資源，無需重復(fù)采購，節(jié)約投資成本；降低了單產(chǎn)線軟件宕機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，一旦局部宕機(jī)，可借用平臺(tái)內(nèi)資源，不影響正常設(shè)計(jì)；活用研發(fā)設(shè)計(jì)軟件資源，設(shè)計(jì)任務(wù)緊且License不足的前提下，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)推送閑置License，滿足工程師需求，提高工作效率。軟件License資源共享平臺(tái)應(yīng)用實(shí)例如圖2所示。

圖2 軟件License資源共享平臺(tái)應(yīng)用實(shí)例

3.2 實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License的實(shí)施監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)內(nèi)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件使用情況，包含：①License信息：如License總數(shù)及有效期等；②各現(xiàn)地License Server的運(yùn)行狀況，若有異常可提前進(jìn)行恢復(fù)處理；③可監(jiān)控到占用License的現(xiàn)地及個(gè)人，便于在過程中進(jìn)行協(xié)調(diào)以及把控。

3.3 實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License的使用信息分析

經(jīng)過對(duì)平臺(tái)監(jiān)控到的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查詢各現(xiàn)地、各軟件及各月份License使用數(shù)量，可判斷每個(gè)現(xiàn)地對(duì)License的需求度，做到軟件投資有據(jù)可依，如圖3所示。從管理角度分析，定制了20多種不同維度的管控及查詢表單，包含License使用數(shù)、使用率、使用時(shí)長及本異地借用情況等。

圖3 License的使用信息分析系統(tǒng)

選其中“License使用數(shù)”進(jìn)行分析，其原理為將每天的24 h分成不同的統(tǒng)計(jì)時(shí)段，定期對(duì)License服務(wù)器進(jìn)行檢查，最后再執(zhí)行使用數(shù)據(jù)的聚合，即可得到對(duì)使用數(shù)的統(tǒng)計(jì)及衡量?？倲?shù)為軟件采購的實(shí)際數(shù)值，峰值使用數(shù)是不同統(tǒng)計(jì)時(shí)段中獲取到的License最高使用值，平均使用數(shù)是對(duì)使用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后聚合而成。鑒于系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)軟件數(shù)據(jù)保密，取常用的3款軟件，可知A和C軟件使用度較高，可考慮追加采購，B軟件使用度較低，可通過License共享平臺(tái)共享使用，近期不建議追加采購。

圖4 具體X研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License使用情況分析

針對(duì)A研發(fā)設(shè)計(jì)軟件，可具體確認(rèn)月度峰值使用數(shù)及平均使用數(shù)，如表1所示。再根據(jù)平臺(tái)中BOE各個(gè)現(xiàn)地（B1、B2等）對(duì)License使用度的統(tǒng)計(jì)，如表2所示，確認(rèn)使用頻度高低，也為后續(xù)采購的費(fèi)用分?jǐn)偺峁┮罁?jù)。

表1 A研發(fā)設(shè)計(jì)軟件不同月份峰值與使用度對(duì)比

表2 A研發(fā)設(shè)計(jì)軟件在不同現(xiàn)地的使用數(shù)對(duì)比

除使用數(shù)之外，還可以從使用率、使用時(shí)長及借用關(guān)系等多維度進(jìn)行分析，為采購研發(fā)設(shè)計(jì)軟件提供可靠數(shù)據(jù)支持，也為軟件采購費(fèi)用分?jǐn)偙壤峁┲С帧?/p>

3.4 管理角度價(jià)值體現(xiàn)節(jié)省投資金額

根據(jù)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License平臺(tái)的使用數(shù)據(jù)分析，建立了軟件采購管理方案，明確了研發(fā)設(shè)計(jì)軟件采購評(píng)估原則。同步跨現(xiàn)地成立專門應(yīng)對(duì)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件需求檢討、分析和采購組織，極大提升工作效率，降低投資成本。2017年實(shí)際數(shù)據(jù)分析顯示，預(yù)計(jì)采購16款軟件，共42個(gè)License，總投資約人民幣1 800萬元，經(jīng)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析，建議優(yōu)先共享使用，減少采購比例，最終預(yù)計(jì)采購5款軟件約15個(gè)License，建議投資450萬元，節(jié)省投資高達(dá)75%，如表3所示。

表3 管理角度價(jià)值體現(xiàn)-投資節(jié)省

4 結(jié)束語

本文引進(jìn)IBM LSF先進(jìn)管理理念，結(jié)合基于半導(dǎo)體顯示制造企業(yè)BOE實(shí)際情況，完成研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License平臺(tái)的搭建，圓滿實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)，提升軟件資源使用度，實(shí)時(shí)監(jiān)控License使用數(shù)據(jù)；可展示分析研發(fā)設(shè)計(jì)軟件License資源多維度使用信息，為研發(fā)設(shè)計(jì)軟件采購數(shù)據(jù)及費(fèi)用分?jǐn)偺峁┮罁?jù)。但硬件調(diào)度方面還需進(jìn)一步調(diào)研，完善BOE內(nèi)部硬件基礎(chǔ)部署，發(fā)揮LSF在硬件資源調(diào)度方面的優(yōu)勢[5-6]，建立統(tǒng)一集群，實(shí)現(xiàn)軟硬件的統(tǒng)一調(diào)度及資源共享，有效利用閑置資源，實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算[7]，提升資源使用效率建立有BOE特色面向研發(fā)設(shè)計(jì)的資源共享云平臺(tái)[8]。

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