钱江晚报·小时新闻记者 陈馨懿
华中科技大学计算机学院参赛团队。
11月4日，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）结束。会议上公布，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。
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。据报道，三位研究生中两人出生于1999年，一人出生于1998年，团队平均年龄仅24岁。今年是吕志鹏团队首次参加ICCAD竞赛。
EDA是电子设计的基石产业，也被誉为“芯片之母”，也是我国“卡脖子”关键技术之一。
本次竞赛共有来自12个国家和地区的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。
钱江晚报·小时新闻记者连线了吕志鹏教授。
吕志鹏教授
根据华中科技大学教师个人主页介绍，吕志鹏，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。2008年获湖北省优秀博士学位论文。2007年9月至2011年2月在法国昂热大学计算机实验室从事博士后研究工作，合作导师为法国大学研究院（IUF）院士、法国国家特级教授Jin-Kao Hao博士。自2008年起同冯诺依曼理论奖获得者、美国工程院院士、禁忌算法和元启发式算法提出者、美国科罗拉多大学特级教授Fred Glover博士进行合作研究。
吕志鹏教授告诉钱江晚报·小时新闻记者，他在会议召开的前几日获知了夺冠的消息。吕志鹏介绍，CAD Contest布局布线算法竞赛持续近一年，各个团队需要在截止日期前提交算法，由举办方测试算法。题目则来自全球著名EDA半导体公司的真实业务场景。
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。
可以简单地理解为用导线连接各个电路单元，用算法规划出更简洁的布局，使用更少的导线。
“这次的题目，涉及到的电路单元有上百万或千万件，最小布线层是几十层。我们团队最终导线加权总长度大概有几百万个单位。”吕志鹏教授回忆。
筹备比赛算法的时间有三四个月，“主要的工作是设计方案，不断地调试改进。难点在于这是一个全新和复杂的问题，方案、算法还有细节的数据结构都要做定制化的设计。”
据报道，为了测试出最佳方案，团队成员测试了上百次。最终提交的启发式优化算法，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。
实际上，导师吕志鹏关注芯片领域不到三年。在此之前，吕志鹏主攻算法研究，但他注意到芯片相关的企业需求越来越多，逐渐转向了芯片领域研究。
“我们接触过很多行业，比较熟悉怎么在新的行业建模、设计算法，前期要了解的主要是业务背景。”2018年，他带领实验室里一群计算机专业出身和毫无芯片背景的“热心群众”，跳进了芯片主战场。
这次参与竞赛的团队成员也都是计算机专业出身，吕志鹏对他们很赞赏：“其实年轻与否并不关键。他们在计算机本科的基础过硬，再加上我们进行的学术引导培训，年轻人也可以做比较难的问题。”
进入芯片领域后，吕志鹏也在关注我国芯片技术“卡脖子”问题，他认为：“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。这也不是一天两天能搞定的事情，它是一个很难的事情，是一场持久战。”
目前，已经有多家企业联系吕志鹏团队寻求EDA领域合作，具体的合作方式和企业还未确定。
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