中国团队拿下EDA全球冠军！

 

看清了，不是EDG，是EDA。而且这支「战队」平均年龄只有24岁，让人佩服。

 

11月4日，在EDA（电子设计自动化）领域国际会议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 竞赛布局布线（Routing with Cell Movement Advanced）算法问题的第一名。

ICCAD 的 CAD 竞赛是一项具有挑战性的、为期数月的研发竞赛，重点关注电子设计自动化 (EDA) 领域中的高级现实问题。它对世界范围内的多人团队开放。每年，组委会都会公布由工业公司提供的不同主题领域的三个具有挑战性的问题。参赛者可以参与一个或多个问题。

 

自 2012 年首届竞赛举办以来，ICCAD 的 CAD 竞赛每年吸引 100 多个团队，促进了富有成效的产学合作，并在***会议和期刊上发表了数百篇论文。

 

2021年的比赛共有137支队伍参加，其中包括著名的加州大学伯克利分校、东京大学等。

首次参赛，一战成名

EDA被誉为「芯片之母」。也就是说谁掌握了EDA，谁就有了芯片领域的主导权。

 

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。

http://iccad-contest.org/2021/

 

据ICCAD官网显示，今年的三个问题分别是：

其中，布局过程需将一系列电路单元放置于给定的长方体空间中；而布线过程则需将属于同一个网的单元引脚用导线连接起来。

 

参赛算法需要在考虑空间容量、电压区、最小布线层、金属层布线方向等众多真实约束的情况下，确定每个单元在芯片内的位置，并同时为每个网规划无短路、无断路的信号传输路径，使得导线的加权总长度最短。

 

今年华中科技大学团队的获得冠军的是第二个问题：Routing with Cell Movement Advanced

 

这个问题由著名电子设计自动化（EDA）厂商新思科技***分公司提供，充分体现了此次竞赛对EDA产业界的重要现实意义。

 

吕志鹏教授团队所设计的启发式优化算法，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。

 来源：华中科技大学官网

 

根据ICCAD 2021会议公布的竞赛结果，该团队所设计的算法在所有测试算例上均达到了竞赛中的最优结果。

 

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4个95后攻坚芯片底层技术

这支实力雄厚的参赛团队非常年轻，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。

 

「能得到这个成绩非常不容易。往年我们没有过多关注芯片设计领域，都不知道有这项比赛。这次和我们一起比拼的是国内外顶尖团队，他们中的大多数是该赛事的「老将」，经验和积累都丰富得多。」研二学生罗灿辉说，在备赛期间，为了测试出最优方案，团队成员上百次测试，在每一次试错中前进一小步。

 

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。

吕志鹏，华中科技大学计算机学院教授，博士生导师，现任人工智能与优化研究所所长、智能决策与系统优化实验室主任。2007年于华中科技大学计算机软件与理论专业获博士学位，师从黄文奇教授。

 

主要研究方向为智能决策与优化、EDA算法、计算智能、强化学习、人工智能应用、复杂系统建模、启发式优化、调度与规划、应用优化、NP难问题求解等。

 

此前，吕志鹏及其团队一直在优化算法领域硕果颇丰。

 

2013年入围MISTA多项目调度挑战赛初赛全球第五名。2015年获第二届国际护士排班竞赛全球第四名。2016年获ROADEF/EURO液化气库存路由国际挑战赛全球第三名（季军）。2017年获SAT国际竞赛全球第一名（冠军）。2018年获SAT国际竞赛全球第三名（季军）。2018年ROADEF/EURO切割优化国际挑战赛全球第四名。2020年获GECCO会议最优摄像机布局竞赛三项全球第一名，

 

自2018年起，吕志鹏团队进入芯片设计领域。今年前不久获EDA物理设计领域顶会ISPD「划分、布局和布线」算法竞赛全球第三名。此次更进一步，带领团队首次参赛，即获得CAD 竞赛布局布线（Routing with Cell Movement Advanced）算法问题第一名。

 

在人工智能、智能优化、组合优化、工业工程、交通优化等领域的国际著名期刊和会议上共发表学术论文80余篇，其中顶会论文和SCI期刊论文60余篇。Google Scholar中总引用2000余次，H因子为22。

 

「我们深知，要想把科研成果写在祖国大地上，绝不能停留在学术研究的表面，一定要结合实际应用并落地。我们希望借助研究所数十年的积累与传承，一方面赋能中国企业解决EDA「卡脖子」问题，另一方面为国家培养更多掌握核心技术的人才。」吕志鹏说。他介绍说，从实验室创始人黄文奇教授开始，就格外注重对学生在精神和专业上的引导。从成立至今，实验室多次获得国际算法竞赛全球前三名。

 

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。