计算机学院吕志鹏团队:夺冠

来源:党委宣传部 计算机学院 浏览次数: 发布时间:2021-11-24 编辑:张雯怡

 ■记者 张雯怡 通讯员 赵娜


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满怀期待,计算机学院硕士生罗灿辉又打开了CAD Contest at ICCAD官方网站。2021年度CAD Contest布局布线(Routing with Cell Movement Advanced)算法竞赛就要公布结果,首次参加全球性比赛能不能告捷,他内心有些忐忑。


10月27日下午1点48分,罗灿辉终于刷到了让他欣喜的结果。定一定神,迅速截图,他“淡定”地在QQ群里发出消息:“公布最终结果了,是第一名。”


这不是一场普通的学术竞赛,而是在被誉为“芯片之母”的EDA领域、世界范围内强者的较量。全球著名EDA或半导体公司将真实业务场景作为竞赛赛题。


EDA,即电子设计自动化,是电子设计的基石产业,也被誉为“芯片之母”,是我国“卡脖子”关键技术之一。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,CAD Contest算法竞赛是会议的标志性事件,受到国际学术界与工业界广泛关注。


12个国家/地区的137支队伍加入了今年的强者之战,其中不乏知名高校与研究机构,如加州大学伯克利分校、东京大学等。计算机学院吕志鹏教授团队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,在所有测试算例上均达到了竞赛中的最优结果,一举夺得CAD Contest布局布线算法竞赛第一名。


首次参加比赛即夺得全球第一,值得注意的是,这支实力雄厚的参赛团队非常年轻。团队成员平均年龄还不到24岁,包括博士生苏宙行、硕士生罗灿辉、梁镜湖和谢振轩,谢振轩、梁镜湖均生于1999年,罗灿辉生于1998年。


“我们关注芯片领域不到3年。”吕志鹏介绍说,起初他的研究方向为NP难问题求解、复杂系统建模、工业优化等。2018年后,他将目光投向了芯片设计领域。彼时,实验室成员虽然都是计算机专业出身,但是毫无芯片背景,正如罗灿辉所说:“往年我们没有过多关注芯片设计领域,都不知道有这一项比赛。”


吕志鹏显然想得更为深远,从市场规模看,百亿美金的EDA市场构筑了整个电子产业的根基,支撑起万亿美金的电子产业。甚至有媒体称“谁掌握了EDA,谁就有了芯片领域的主导权”。目前在EDA市场唱主角的依然是国外企业。面对技术上的封锁,中国人决定自力更生,国内众多芯片和EDA企业斥巨资开展研发。


EDA的难点主要在于算法,其核心问题在算法上通常具有极高的计算复杂度,即为NP难问题。吕志鹏所在的“智能决策与系统优化”实验室聚焦NP难问题的求解算法与工业应用研究已有40余年。他至今还记得导师黄文奇的谆谆教诲:“我们的传统是勇敢面对当前世界上重大的大问题。不要做小问题,不要跟着外国人屁股后面做修修改改的问题。我们要么研究非常基础却很关键的问题,要么研究具有广泛应用的现实问题。”于是,做原创、解决“卡脖子”问题成为吕志鹏的奋斗目标,而此次竞赛则成为这支年轻团队的练兵场。


备赛期间,为了测试出最优方案,团队成员上百次测试,在每一次试错中努力前进。苏宙行说,比赛的煎熬之处在于问题是开放式的,并没有标准答案,设计方案也永远没有最优,而你永远也不知道对手的进展。“始终在路上,很煎熬,但也很刺激,像EDG(电竞比赛)一样。但是不同的是,EDA更有现实意义,具有实用价值。”吕志鹏则认为,作为芯片设计界的“菜鸟”,他们的优势在于没有思想包袱,因此反而能跳出禁锢,换个角度解决问题。果然,这一次,他们赢得漂亮!


夺冠后,年轻的团队被全网刷屏。人民日报、光明日报、中国青年报等媒体纷纷予以报道。人民日报微博累计2.2亿次阅读,获179家媒体转载。网友们纷纷为他们点赞。


面对爆红,初出茅庐的罗灿辉、梁镜湖和谢振轩有些按捺不住内心的小激动,而吕志鹏和苏宙行却冷静得多。吕志鹏说他们未来要做的事情还有很多:“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。我们希望借助实验室数十年的积累与传承,一方面赋能中国企业解决‘卡脖子’问题,另一方面要为国家培养更多掌握核心技术的人才。”