少年強，則中國強！

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▲圖片來源：人民日報官微

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2021年11月4日，在EDA國際會議ICCAD 2021上，華中科技大學計算機學院呂志鵬教授團隊獲得了CAD Contest布局布線（Routing With Cell Movement Advanced）算法競賽的第一名。

▲圖片來源：華中科技大學

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這是歷屆ICCAD競賽中，自2017年福州大學為中國大陸首次奪冠，也是中國在國際權威集成電路設計學術競賽中首次獲得冠軍之后的僅僅四年時間，中國團隊——華中科技大學在該賽事再戰(zhàn)告捷！

本次奪冠的團隊是第一次參賽，團隊成員非常年輕，平均年齡只有24歲，他們是：蘇宙行博士、研究生羅燦輝、梁鏡湖和謝振軒。

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。

每屆競賽的試題均來自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。

今年的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。

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的位置，并同時為每個網規(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。

▲圖片來自網站：http://iccad-coNTEST.Org/2021/

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ICCAD官網顯示，今年的三個問題分別是：

?Problem A

Functional ECO with Behavioral Change Guidance

?Problem B

Routing with Cell Movement Advanced

?Problem C

GPU-Accelerated Logic Rewriting

這次華中科技大學團隊奪冠的是第二個問題”Problem B : Routing with Cell Movement Advanced.”。該問題由EDA廠商巨頭Synopsys臺灣公司提供。

▲圖片來源：華中科技大學官網

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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。

EDA被譽為“芯片之母”，它和裝備材料都是整個集成電路產業(yè)的戰(zhàn)略基礎，作為半導體全產業(yè)鏈中最上游的環(huán)節(jié)，它是電子設計的基石。雖然EDA市場只有百億美元，但它構筑了整個電子產業(yè)的根基，可以說“誰掌握了EDA，誰就有了芯片領域的主導權。”

封面圖片來源：華中科技大學

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