EDA作为集成电路产业的“掌上明珠”,代表了当今集成电路设计的最新发展方向,成为当今大规模集成电路设计必不可少的工具。EDA提供包括设计、仿真、分析验证等一系列芯片设计工具,大大减少了芯片设计所需的时间和人力。通过硬件描述语言,EDA工具可以自动实现对电路逻辑的编译、分割、布局、布线等流程。同时,伴随着集成电路制程技术的进步及创新设计流程的导入,也使得集成电路设计的难度急增,导致针对编译、分割、布局、布线等流程的算法设计与优化也成了EDA工具设计的重中之重。
EDAthon竞赛介绍
EDAthon竞赛是由IEEE CEDA香港分会联合香港高校主办的一项针对EDA算法优化的全天编程竞赛,涉及EDA领域中一些有趣且富有挑战性的课题。每支参赛队伍需由来自同一所学校的两名全日制研究生或高年级本科生组成,整个比赛要求参赛队伍综合运用EDA、计算机体系结构、以及机器学习等各方面知识和分析技巧来解决集成电路与系统中电子设计自动化问题,注重对参赛队伍的团队协同合作能力、队员解决问题的能力以及EDA应用程序的编程能力的考察。EDAthon竞赛旨在推广EDA并为EDA领域培养最优秀的学生和专业人才。
图片来源:北京大学高能效计算与应用中心(首届EDAthon竞赛合影)
图片来源:上海科技大学信息科学与技术学院(第二届EDAthon竞赛现场)
每年的EDAthon竞赛设有五道赛题,主要来自以下五个领域:(1)芯片物理设计;(2)电路时序分析;(3)系统设计与分析;(4)逻辑综合与高层次综合;(5)新兴技术在EDA中的应用。参赛队伍可自行选择题目进行求解,总分最高者获得冠军。
连续6 个小时(9:00-15:00)的高强度比赛,对参赛队员的体质是个大考验。中午饭只能是在竞赛现场解决。
在比赛期间,参赛队伍将获得问题描述和一些样本的测试数据。比赛将使用隐藏的测试样例来判别程序的正确性。
比赛后,有一个小时的研讨会(15:30-16:30),五道题目相关的论文作者会对其论文做快速的讲解和答疑。
自2017年7月28日在香港中文大学举办首届EDAthon竞赛以来,至今共举办了七届,来自两岸三地乃至韩国、新加坡、印度的数十所知名高校包括北京大学、复旦大学、福州大学、南洋理工大学、清华大学、上海科技大学、台湾大学、台湾清华大学、香港科技大学、香港中文大学、浙江大学、中国科技大学等都组队参赛。
自举办以来,参赛队伍数量逐渐攀升,从首届的10支队伍已经成长至超过20支队伍;从首届的两岸三地高校,目前已有韩国、新加坡和印度的高校参与;同时EDAthon竞赛的赞助单位由2017年的Cadence独家,到2020年海思半导体加入赞助,2023年华大九天也加入了赞助队伍,这充分说明赛事的知名度和影响力日益扩大。
EDAthon竞赛历年奖项
首届EDAthon竞赛的第一名来自台湾大学,从第二届开始至今(2018-2023),来自中国内地的高校连续6年获得第一名,北京大学、清华大学各有2次,福州大学和上海科技大学各有1次。
第一名获奖团队介绍
2023年第一名是清华大学喻文健教授团队的程佳文(21级直博生)、黄杰辰(22级直博生)。这也是喻文健教授团队第二次获得EDAthon竞赛的第一名,上一次是2020年。
这二人组合在2021年就获得了第二名的成绩,而程佳文更是自2021年连续三年参赛。坚持就有回报。
黄杰辰是2021年集成电路EDA设计精英挑战赛的最高奖麒麟杯(总冠军)队的成员。
程佳文是2022年集成电路EDA设计精英挑战赛总决赛一等奖队的成员。
2022年的第一名是北京大学林亦波教授团队的郭资政(22级直博生)、赵禹翔(22级博士生)。
郭资政在2022年6月3日,获得国际计算机学会(ACM)2022年度学生科研竞赛Student Research Competition (SRC)全球决赛本科生组全球第一名(First Place);2021年获得SRC@ICCAD第一名;2022年郭博士个人组队参加第四届集成电路EDA设计精英挑战赛,荣获赛道第一名和总决赛菁英杯。目前郭博士已经在DAC和ICCAD两大EDA顶会中发表一作8篇,在EDA顶刊TCAD上发表一作2篇,其中在本科阶段就发表顶会一作7篇和顶刊一作1篇。
2021年的第一名是上海科技大学哈亚军教授团队的两位20级硕士生李睿、李琳。2022年男女二人组还获得第四届集成电路EDA设计精英挑战赛一等奖和华为海思企业特别奖。2022年两人双双攻读博士学位!让我们祝福这对金童玉女!
李睿在上海科技大学读本科时期间就曾有一篇一作入选DAC2020。
2020年第一名是清华大学喻文健教授团队的杨定澄(19级直博生)、李凌劼(18级直博生)。
李凌劼2023年博士毕业,目前就职商汤科技。
杨定澄作为主力队员的TSAIL队在GeekPwn 2019极棒安全极客大赛中获得CAAD图像对抗样本攻防赛的第一名。
2019年第一名是福州大学陈建利教授团队的邹鹏(17级硕士生)、黄志鹏(18级博士生)。
邹鹏在EDA顶会DAC中发表一作3篇,于2023年在复旦大学博士毕业,加入上海立芯(福州大学/复旦大学陈建利教授创办的以布局布线为核心的EDA公司)。
黄志鹏在EDA顶会DAC中发表一作3篇,2022年博士毕业后就职鹏城实验室,继续从事EDA的研究。
2018年第一名是北京大学罗国杰教授团队的王丰(16级博士生)、何卓论(17级直博生)。
王丰博士曾获得首届EDAthon竞赛第三名,在EDA顶会ICCAD中发表一作2篇,2021年毕业后加入上海立芯。
何卓论是2017年直博生,2019年赴香港中文大学在余备教授团队攻读博士,从2021年至今,已经在DAC和ICCAD两大EDA顶会中发表一作3篇,2023年在ICCAD有一篇邀请报告。
香港高校EDA研究现状
香港高校包括香港中文大学、香港科技大学、香港大学、香港城市大学、香港理工大学等都在EDA的教学和研发方面有所布局,为内地EDA领域培养了许多优秀的人才,学术界包括北京大学张立宁助理教授、湖南大学贺旭教授、南方科技大学陈全助理教授、上海交通大学赵杰茹助理教授等,产业界包括陈耿杰、贝泽华、魏星等。
目前香港高校中从事EDA研究的中青年骨干大都是从国内赴海外深造,而后到香港执教的。当然有些高校已经几乎放弃了传统EDA的研究。
一、香港中文大学
香港中文大学的EDA教学和研究可以追溯到1990年代,当时的带头人是1995年从IBM回香港的黄泽权(Chak-Kuen Wong)教授。1996年出版EDA经典教材《An Introduction to VLSI Physical Design》,之后香港中文大学就逐步建立起了世界级的EDA研究团队。
目前,香港中文大学EDA团队属于计算机科学与工程学系(CSE),包括1名IEEE Fellow(杨凤如教授),其他成员还有何宗易教授、徐强教授、邵子立教授、余备副教授、杨明昌助理教授。团队研究范围全栈式覆盖了系统设计、架构设计、逻辑物理综合、测试与验证、制造与封装等EDA领域。
香港中文大学第一篇EDA领域国际顶会论文发表在DAC1981,截止2023年9月,香港中文大学共计在EDA 领域国际顶级会议DAC和ICCAD发表一作论文116篇;团队成员也多次荣获顶会和顶级期刊的最佳论文:2012 DAC 最佳论文、2013 ICCAD 最佳论文、2015 TCAD(EDA世界顶刊)最佳论文、2017 ICCAD 最佳论文、2021 ICCAD 最佳论文。
在历年CAD Contest@ICCAD CAD竞赛中产生的34个第一名中,香港中文大学获得11个(占比超过32%),成绩遥遥领先于世界其他顶级高校。在Contest@ISPD竞赛中也获得了2个第一名。
作为EDA强校,香港中文大学不但在学术上取得了代表性研究成果,同时在工业转化上也走在前列,师生共同创办的奇捷科技(Easy-Logic)专注ECO工具。
二、香港科技大学
香港科技大学的EDA教学和研究可以追溯到1990年代,当时的带头人是1993年从伯克利大学(UC Berkeley)回香港的高秉强(Ping Keung Ko)教授,担任工学院院长。1995年高秉强教授的弟子陈文新(Mansun Chan)也从伯克利大学转到香港科技大学。师生二人联手让香港科技大学在MOS器件和物理建模以及集成电路可靠性方面的工作享誉世界。高教授的成就不仅仅是在学术方面,而且在投资圈也留下了浓墨重彩的一笔。
目前,香港科技大学EDA团队属于电子及计算机工程学系(ECE),包括有陈文新教授、郑光廷教授(葛守仁先生的弟子)、张薇教授、须江教授、张弘策助理教授、谢知遥助理教授。
截止2023年9月,香港科技大学共计在EDA 领域国际顶级会议DAC和ICCAD发表一作论文16篇;也荣获过顶会的最佳论文:2017 ICCAD 最佳论文、2022 ICCAD 最佳论文。
三、香港大学
香港大学从事EDA研究工作的有黄毅(Ngai Wong)副教授,属于电机电子工程系(EEE);黄教授在博士毕业后赴普渡大学访问,于2003年底回到母校执教,主要从事电路模型(模型降阶)和电迁移的工作。
截止2023年9月,香港大学共计在EDA 领域国际顶级会议DAC和ICCAD发表一作论文17篇。
据悉,香港大学的化学系也有从事量子计算的建模工作。
四、香港城市大学
香港城市大学从事EDA研究工作的主要是薛春(Chun Jason Xue)教授,之前主要是HLS方向,现在已经逐渐淡出。
截止2023年9月,香港城市大学共计在EDA 领域国际顶级会议DAC发表一作论文8篇。
五、香港理工大学
香港理工大学之前从事EDA研究工作的主要是邵子立(Zili Shao)教授。但随着2018年邵教授加入香港中文大学,香港理工大学也退出了传统EDA领域的研究。
截止2023年9月,香港理工大学共计在EDA 领域国际顶级会议DAC发表一作论文6篇。
综合上述情况,可以说,目前香港高校有团队在从事EDA研究和人才培养的就只有香港中文大学和香港科技大学。
特别鸣谢香港中文大学余备副教授、鹏城实验室李兴权副研究员的大力支持。