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ICCAD會議始于1980年，是EDA領域歷史最悠久的頂級學術會議之一，其中CAD Contest算法競賽作為會議的標志性事件，長期以來受到國際學術界與工業(yè)界的廣泛關注。


每屆競賽的賽題均來自Cadence、Synopsys、Mentor Graphics、Nvidia、IBM等全球著名EDA或半導體公司的真實業(yè)務場景，涵蓋集成電路設計、制造與測試等環(huán)節(jié)中的核心算法難題，如邏輯綜合、布局布線、等價驗證、時序分析等。


本屆CAD Contest算法競賽共有來自12個國家/地區(qū)的137支隊伍參與，包括眾多國內(nèi)外知名高校與研究機構，如加州大學伯克利分校、東京大學、臺灣大學、香港中文大學、復旦大學等。

EDA是電子設計的基石產(chǎn)業(yè)，也被譽為“芯片之母”。從市場規(guī)?？?，百億美金的EDA市場構筑了整個電子產(chǎn)業(yè)的根基，支撐起萬億美金的電子產(chǎn)業(yè)。“誰掌握了EDA，誰就有了芯片領域的主導權?！?/span>

本屆競賽的布局布線問題作為EDA芯片后端物理設計中最重要的環(huán)節(jié)，直接影響芯片的功耗、面積、時延等各項性能指標。其中，布局過程需將一系列電路單元放置于給定的長方體空間中；而布線過程則需將屬于同一個網(wǎng)的單元引腳用導線連接起來。參賽算法需要在考慮空間容量、電壓區(qū)、最小布線層、金屬層布線方向等眾多真實約束的情況下，確定每個單元在芯片內(nèi)的位置，并同時為每個網(wǎng)規(guī)劃無短路、無斷路的信號傳輸路徑，使得導線的加權總長度最短。


呂志鵬教授團隊所設計的啟發(fā)式優(yōu)化算法，在冗余導線檢測、布線環(huán)路消除、并行化鄰域評估加速、布局調(diào)整最優(yōu)移動區(qū)域識別等多項關鍵技術上實現(xiàn)了突破。


根據(jù)ICCAD 2021會議公布的競賽結果，該團隊所設計的算法在所有測試算例上均達到了競賽中的最優(yōu)結果。據(jù)悉，今年是該團隊首次參加ICCAD競賽。

首戰(zhàn)報捷



這支實力雄厚的參賽團隊非常年輕，包括蘇宙行博士、研究生羅燦輝、梁鏡湖和謝振軒。其中，謝振軒、梁鏡湖均生于1999年，羅燦輝生于1998年。“能得到這個成績非常不容易。往年我們沒有過多關注芯片設計領域，都不知道有這項比賽。這次和我們一起比拼的是國內(nèi)外頂尖團隊，他們中的大多數(shù)是該賽事的‘老將’，經(jīng)驗和積累都豐富得多?！毖卸W生羅燦輝說，在備賽期間，為了測試出最優(yōu)方案，團隊成員上百次測試，在每一次試錯中前進一小步。


導師呂志鵬關注芯片領域不到三年。在此之前，他主攻算法研究，2018年，他帶領實驗室里一群計算機專業(yè)出身、毫無任何芯片背景的“熱心群眾”，跳進了芯片主戰(zhàn)場。年輕團隊首次參賽即奪冠，背后是實驗室團隊40余年的積累。


“我們深知，要想把科研成果寫在祖國大地上，絕不能停留在學術研究的表面，一定要結合實際應用并落地。我們希望借助研究所數(shù)十年的積累與傳承，一方面賦能中國企業(yè)解決EDA‘卡脖子’問題，另一方面為國家培養(yǎng)更多掌握核心技術的人才。”呂志鵬說。他介紹說，從實驗室創(chuàng)始人黃文奇教授開始，就格外注重對學生在精神和專業(yè)上的引導。從成立至今，實驗室多次獲得國際算法競賽全球前三名。



輝煌戰(zhàn)績

呂志鵬教授所在實驗室自成立至今的40余年來，一直聚焦于NP難問題的求解算法與工業(yè)應用研究，曾多次獲得國際算法競賽全球前三名，如：2021年GECCO“最優(yōu)相機布局與集合覆蓋”國際算法競賽第一名；2021年ISPD“晶圓級物理建模”切分布局布線國際算法競賽第三名；2020年GECCO“最優(yōu)相機布局與集合覆蓋”國際算法競賽第一名；2018年SAT國際算法競賽第三名；2017年SAT國際算法競賽第一名；2016年ROADEF/EURO“液化氣庫存路由”國際算法挑戰(zhàn)賽第三名；2010年國際護士排班算法競賽第三名；2008年國際大學排課表算法競賽第二名等。