EDG奪冠了！EDA也奪冠了，這個(gè)冠軍還解決了一項(xiàng)芯片難題

1：比賽

上周末，EDG奪冠了，很振奮！

基本上也在同時(shí)，另一個(gè)中國(guó)的青年團(tuán)隊(duì)也奪冠了。

巧了，也是5人組合。三個(gè)學(xué)生，兩個(gè)指導(dǎo)老師。

這個(gè)奪冠比賽是ICCAD contest，這個(gè)比賽是EDA領(lǐng)域電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的最高賽事。

這次奪冠的青年團(tuán)隊(duì)是華中科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)。

ICCAD的CAD競(jìng)賽是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的研發(fā)競(jìng)賽，重點(diǎn)關(guān)注電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）領(lǐng)域的先進(jìn)現(xiàn)實(shí)問題。

自2012年成立以來(lái)，ICCAD的CAD競(jìng)賽每年吸引了100多個(gè)團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)了產(chǎn)學(xué)合作，并在頂級(jí)會(huì)議和期刊上發(fā)表了數(shù)百篇論文。

它向全球多人團(tuán)隊(duì)開放。每年組委會(huì)都會(huì)在工業(yè)公司提供的不同主題領(lǐng)域公布三個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題。

這場(chǎng)競(jìng)賽無(wú)疑促進(jìn)了EDA研究，并不斷增強(qiáng)其影響力。

2021 CAD Contest @ ICCAD (iccad-contest.org)

今年的三個(gè)問題，分別是：

今年華中科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)的獲得冠軍的是第二個(gè)問題：Routing with Cell Movement Advanced

本屆競(jìng)賽137支隊(duì)伍參與，包括眾多國(guó)內(nèi)外知名高校與研究機(jī)構(gòu)，如加州大學(xué)伯克利分校、東京大學(xué)、中國(guó)臺(tái)灣大學(xué)、香港中文大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等。

強(qiáng)中自有強(qiáng)中手。華中科大團(tuán)隊(duì)能在這些團(tuán)隊(duì)中脫穎而出，說(shuō)明了自身的能力。

2：難題？

這個(gè)比賽解決芯片什么難題？我們從芯片的研發(fā)流程說(shuō)起。下圖是芯片的研發(fā)流程，

1：需求導(dǎo)入，規(guī)格定義到詳細(xì)設(shè)計(jì)，也就是做什么？怎么做？

2：芯片前端流程：芯片設(shè)計(jì)，芯片驗(yàn)證，芯片綜合。

3：芯片后端流程：可測(cè)試性設(shè)計(jì)，布局布線，版圖設(shè)計(jì)到GDS。

而本次項(xiàng)目就是對(duì)于芯片后端流程的EDA工具，布局布線的算法，進(jìn)行優(yōu)化。

布局布線是個(gè)什么玩意？布局就是將芯片的宏單元擺在相應(yīng)的位置上，然后可以讓芯片的各個(gè)單元可以布線通過(guò)。如果布局太差，有可能產(chǎn)生擁塞，布線就fail了。布局的過(guò)程有點(diǎn)像下圍棋，要站住有利的位置。

布線：類似連連看。要連通，還要線最短。距離長(zhǎng)了，時(shí)序就差了。

布局和布線的過(guò)程，直接影響芯片的成敗。如果布線擁塞太大，不能布通。布局布線就要推到重來(lái)。另外，如果為了更多布線資源，把芯片面積搞大，或者用更多的金屬層，那么芯片的成本就會(huì)上升。

不僅僅是布局布線成功就OK。這玩意的核心，能夠在盡可能小的面積上將這些功能單元布局布線成功。這個(gè)才是本事。

芯片講究PPA，（power，performance， aera ）。芯片的面積關(guān)系到芯片的成本。所以，一個(gè)好的布局布線算法，直接關(guān)系芯片的競(jìng)爭(zhēng)力。

3：成果

下面就是華中科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)的成果：這個(gè)就是模擬了芯片實(shí)際的布局布線流程。最大限度的降低總的線的長(zhǎng)度。

從結(jié)果來(lái)看，有了很大的提升，也是在這個(gè)項(xiàng)目（problem B）中，取得最大進(jìn)展的團(tuán)隊(duì)。

4：意義

集成電路出現(xiàn)后，集成的規(guī)模越來(lái)越大，當(dāng)人的腦和手再也不能手工通過(guò)圖紙來(lái)安排那么多的晶體管，于是硬件描述語(yǔ)言和EDA工具就應(yīng)運(yùn)而生。

硬件語(yǔ)言來(lái)描述的電路，然后通過(guò)EDA工具的來(lái)將語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成電路，同時(shí)驗(yàn)證電路的正確性，集成電路芯片就被設(shè)計(jì)的越來(lái)越復(fù)雜；

EDA工具支撐更復(fù)雜的設(shè)計(jì)的思想能夠得到實(shí)現(xiàn)；各種EDA工具伴隨芯片仿真，驗(yàn)證，調(diào)試，綜合，布局，布線，檢查，功耗評(píng)估等等；

芯片工程師花費(fèi)在每天時(shí)間花費(fèi)在和各種EDA工具的輸入輸出和交互上。

芯片設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)都離不開EDA工具的參與，芯片工程師離不開EDA工具支撐的IC研發(fā)體系。

EDA的核心就是算法。這個(gè)比賽內(nèi)容，只是一個(gè)EDA布局布線算法的局部小點(diǎn)上的突破。而EDA工具是一個(gè)面，有很多很多的點(diǎn)。

技術(shù)這玩意，就是向上捅破天,向下扎到根。無(wú)疑，布局布線算法就是向上捅破天的技術(shù)。而這個(gè)技術(shù)要落地，就需要扎下根的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

目前國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)化方面積累還比較薄弱。這個(gè)只是布局布線算法的一小步，可以期待EDA工具突破的一大步。

不過(guò)后生可畏，未來(lái)可待。交給時(shí)間。讓子彈飛一會(huì)。