华中科技大学吕志鹏团队获EDA国际算法竞赛冠军

在11月4日结束的EDA(电子设计自动化)领域的国际会议ICCAD 2021(计算机辅助设计国际会议)上，华中科技大学计算机学院吕志鹏教授团队获得了CAD Contest布局布线算法竞赛的第一名，今年是该团队首次参加ICCAD竞赛，团队成员还包括苏宙行博士、研究生罗灿辉、梁镜湖和谢振轩，平均年龄仅24岁。

EDA是电子设计的基石产业，是芯片设计的根基。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。

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。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。

根据公布的竞赛结果，吕志鹏团队所设计的启发式优化算法在所有测试算例上均达到了竞赛中的最优结果，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。

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。据悉，吕志鹏教授所在实验室成立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。

吕志鹏教授在接受媒体采访时表示，芯片设计非常复杂，链条很长，形成了一整个生态，需要上下游配合。EDA是很关键的一环，但它也需要和其他环节深度配合。“这不是一天两天能搞定的事情，是一场持久战。”