首战告捷！华中科技大学拿下EDA全球冠军

2021/11/11 15:07

编辑 | 维克多

出道即巅峰！

近日，在EDA（电子设计自动化）领域的国际会议ICCAD 2021上，华中科技大学计算机学院吕志鹏教授团队获得了CAD Contest布局布线（Routing with Cell Movement Advanced）算法竞赛的第一名。据悉这是该团队第一次参加ICCAD竞赛。

首战告捷！华中科技大学拿下EDA全球冠军

对此，人民日报官方微博发文祝贺：

“中国团队拿下EDA全球冠军，平均年龄24岁【棒】”

EDA是指利用计算机辅助设计（CAD）软件，来完成超大规模集成电路（VLSI）芯片的功能设计、综合、验证、物理设计（包括布局、布线、版图、设计规则检查等）等流程的设计方式。

EDA被誉为“芯片之母”，它和装备材料都是整个集成电路产业的战略基础，作为半导体整个漫长产业链路上的最上游环节，目前全球90%以上的EDA都把控在美国人手里，是“卡脖子”最严重的产业环节。

EDA的成熟期较长，Cadence和Synopsys已经长时间垄断。在之前，国内研究EDA的人较少，另一方面EDA属于跨领域的行业，难点主要在于算法，其核心问题在算法上通常具有极高的计算复杂度。

而本届竞赛的布局布线问题作为EDA芯片后端物理设计中最重要的环节，直接影响芯片的功耗、面积、时延等各项性能指标。

在本次比赛中，吕志鹏针对赛题特点，设计了启发式优化算法，在冗余导线检测、布线环路消除、并行化邻域评估加速、布局调整最优移动区域识别等多项关键技术上实现了突破。

首战告捷！华中科技大学拿下EDA全球冠军

关于比赛

ICCAD会议始于1980年，是EDA领域历史最悠久的顶级学术会议之一，其中CAD Contest算法竞赛作为会议的标志性事件，长期以来受到国际学术界与工业界的广泛关注。

每届竞赛的赛题均来自Cadence、Synopsys、Mentor Graphics、Nvidia、IBM等全球著名EDA或半导体公司的真实业务场景，涵盖集成电路设计、制造与测试等环节中的核心算法难题，如逻辑综合、布局布线、等价验证、时序分析等。

本届CAD Contest算法竞赛共有来自12个国家/地区的137支队伍参与，包括众多国内外知名高校与研究机构，如加州大学伯克利分校、东京大学、台湾大学、香港中文大学、复旦大学等。

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赛题中布局布线问题属于ICCAD竞赛中的B题，在该赛题下，获奖团队均为华人（如上图所示）。具体而言，题目由EDA巨头Synopsys(新思科技)提出：

“比赛目标是开发一个全局布线引擎来满足所有给定的布线约束。并且，如果所有给定的布线约束仍然可以满足，同时可以通过单元移动进一步减少总线长，那么这个全局布线引擎可以将单元从一个 gGrid 移动到另一个。”

甚至，其他两个赛题中，每一个获奖团队都有华人身影出现。例如赛题“Functional ECO with Behavioral Change Guidance”下的He-Teng Zhang团队获得了冠军，“GPU-Accelerated Logic Rewriting”赛题下的Shiju Lin团队也获得了冠军。

而纵观ICCAD竞赛，直到2017年福州大学才成为有史以来中国大陆首次获得冠军，也是中国大陆在国际权威集成电路设计学术竞赛中首次获得冠军。仅仅四年时间，华人团队已经可以在该赛事上拿下大满贯。

关于华中科技大学团队

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华中科技大学吕志鹏团队非常年轻，包括苏宙行博士、研究生罗灿辉、梁镜湖和谢振轩。其中，谢振轩、梁镜湖均生于1999年，罗灿辉生于1998年。

导师吕志鹏关注芯片领域不到三年。在此之前，他主攻算法研究，2018年，他带领实验室里一群计算机专业出身、毫无任何芯片背景的“热心群众”，跳进了芯片主战场。年轻团队首次参赛即夺冠，背后是实验室团队40余年的积累。

据官网介绍，吕志鹏教授所在实验室自成立至今的40余年来，一直聚焦于NP难问题的求解算法与工业应用研究，曾多次获得国际算法竞赛全球前三名，如：2021年GECCO“最优相机布局与集合覆盖”国际算法竞赛第一名；2021年ISPD“晶圆级物理建模”切分布局布线国际算法竞赛第三名；2020年GECCO“最优相机布局与集合覆盖”国际算法竞赛第一名；2018年SAT国际算法竞赛第三名；2017年SAT国际算法竞赛第一名；2016年ROADEF/EURO“液化气库存路由”国际算法挑战赛第三名；2010年国际护士排班算法竞赛第三名；2008年国际大学排课表算法竞赛第二名等。