作者:记者 唐琳 来源: 发布时间:2018-1-2 12:51:0
折桂ICCAD竞赛:福大团队再破纪录

 
2017年11月13日~16日,第36届国际集成电路计算机辅助设计会议(IEEE/ACM International Conference On Computer Aided Design,ICCAD)揭晓了今年学术竞赛的最终结果。
 
一支来自于中国大陆的团队,以巨大的优势一举斩获冠军,不仅打破了该赛事有史以来中国大陆团队夺冠零的纪录,更成为中国大陆团队在国际权威集成电路设计学术竞赛中的首次登顶。
 
明德至诚,博学远志。这支由福州大学教授范更华、朱文兴,副教授陈建利以及博士生朱自然、李兴权,硕士生陈宇航、黄晔组成的年轻团队,凭借一股子韧劲与扎实的专业功底,从来自世界各地的著名集成电路实验室和研究团队中脱颖而出,最终获得本次竞赛的第一名。
 
屡破纪录
 
作为集成电路芯片设计与计算机辅助工具研究领域影响范围最广、影响力最大的国际学术竞赛,ICCAD竞赛针对当前集成电路设计自动化所面临的亟需解决的问题,由国际业界一流集成电路设计公司直接出题,以期对目前工业界遇到的最困难的集成电路设计问题提出更好的解决办法。竞赛的结果可以直接转化成工业界的解决方案,对集成电路计算机辅助设计的发展有很大的促进作用。
 
ICCAD赛事于每年2月公布竞赛题目,参赛团队需在7月和8月分别提交“alpha test”和“beta test”版本,并于9月提交最终研发成果和竞赛软件系统。之后,所提交的软件系统由工业界公司负责测试,并在每年11月召开的ICCAD会议上公布最终竞赛结果。作为电子设计自动化领域的年度盛事,ICCAD竞赛每年都吸引到来自世界各地的近200支集成电路领域顶尖研究团队参与角逐,竞赛结果也将引发工业界和学术界的高度关注。
 
此次福州大学团队参加的ICCAD竞赛题目由国际三大集成电路设计公司之一的美国明导公司与美国美高森美公司共同提出,即“多倍高标准单元合法化”(Multi-deck Standard Cell Legalization)。该问题旨在将混合倍高标准单元放到合适的位置,使其满足所有技术约束条件,且单元总移动距离、最大单元移动距离和总线长等目标还要尽可能小。
 
从2017年2月1日~9月18日,经过整整7个多月夜以继日地反复设计、计算、测试,11月,在美国加州尔湾召开的第36届ICCAD会议,最终公布了由Mentor Graphics公司进行结果分析与测试评分的学术竞赛结果。
 
在所有参赛队伍中,只有福州大学团队将8组公开测试例子与8组隐藏测试例子全部解出,并且每组测试数据都得到最好的结果,不负众望地以巨大优势获得全球第一名。赛事主席Ismail Bustany 对此更是给出了“amazing results”(不可思议的结果)的高度评价。
 
其实,这并不是这支队伍首次将中国大陆团队的名字镌刻于国际舞台。
 
今年6月,第54届设计自动会议(ACM/IEEE Design Automation Conference,DAC)在美国德州奥斯汀拉开帷幕。DAC由全球研究计算机科学和电机电子最权威的学会ACM与IEEE共同举办,位列微软学术搜寻资料库所列硬件和体系架构领域中102 个国际会议第一名,论文引用度最高。DAC迄今已有50多年的历史,每届大会都有来自世界各地的数千人参会,2017年更是吸引到近 6000名专家共聚一堂。
 
如此众多的学者与工业界专家慕名而来,吸引他们的,除了精彩的教育、展览与最新发展动态信息,还有就是对最佳论文奖的角逐。按照惯例,DAC将不分领域地从近千篇投稿中评选出1~2篇最高水平的论文,授予最佳论文奖。
 
在此之前的半个多世纪里,中国大陆作者从未以第一单位/第一作者获得过该会议的最佳论文奖。因此,当大会宣布最佳论文奖第一名由福州大学朱文兴、陈建利课题组与台湾大学张耀文共同发表的论文“Toward Optimal Legalization for Mixed-Cell-Height Circuit Designs”摘得时,立刻引发了全场的一阵惊叹。
 
在超大规模集成电路设计中,FinFET等技术使得多倍行高标准单元得到广泛应用,但也进一步加大了超大集成电路物理设计的难度。而福大与台大联合团队的这篇获奖论文,有别于其他方法仅对单元做个别循序处理,而是突破性地从全局的观点将多倍行高集成电路单元的合法化问题松弛为线性互补问题,并设计了基于模的快速迭代算法和高效局部单元放置等技术,从而极大提高了多倍行高超大规模集成电路单元合法化的设计质量和效率。
 
也因如此,这篇精彩绝伦的论文获得了7位匿名审稿人以及会议论文评审委员会的高度评价,研究工作得到国际学术同行及工业界的高度认可,为福州大学赢得了巨大荣誉,提高了福大的国际“能见度”。
 
此外,最佳论文奖第二名由美国麻省理工学院工学院院长Anantha Chandrakasa和Intel 的合作团队获得,论文题目为“Low-Power On-Chip Network Providing Guaranteed Services for Snoopy Coherent and Artificial Neural Network Systems”。
 
科研新势力
 
这支团队究竟什么“来头”,凭何能屡获殊荣,多次打破零的纪录?这就要从这支团队背后雄厚的“靠山”说起。
 
在迅速发展的计算机科学技术及信息技术等领域,离散数学都是重要的基础性学科和支撑学科。可以说,其发展和应用是影响一个国家科学技术发展水平的重要因素。
 
离散数学是福州大学“211工程”建设的重点学科,同时也是优势学科。为了打造一个平台让离散数学学科得到更快发展,2002年12月,福州大学离散数学与理论计算机科学研究中心挂牌成立。
 
2007年,以该中心为依托的福州大学离散数学及其应用教育部重点实验室获教育部批准立项建设,2009年通过验收。实验室在瞄准国际研究前沿,坚持高水平理论研究的同时,面向国家科技发展战略需求,立足区域社会经济建设需要,确定了图论与组合数学、优化理论与算法、控制理论与应用,以及事关国家竞争力的大规模集成电路设计核心技术中的数学理论和方法为主要研究方向,形成了相互渗透、相互促进、集理论研究和应用于一体的离散数学及其应用研究体系。
 
一方面得益于福州大学的鼎力支持,一方面受益于实验室方向明确、目标清晰,8年来,实验室不断产出高水平研究成果,连续承担了“大规模集成电路设计中的图论与代数方法”和“大规模集成电路物理设计中关键应用数学理论和方法”2项国家973计划项目课题,以及40余项国家自然科学基金项目,成为崛起中的科研新势力。
 
更为难得的是,实验室不仅是高水平科学研究中心,同时也成为高层次人才的培养基地。实验室以应用数学、计算机应用技术省级重点学科、国家集成电路人才培养基地、离散数学“211工程”建设重点学科、应用数学博士点以及两个一级学科硕士点为支撑,形成了具有一定规模的离散数学高层次人才培养体系。
 
截至目前,实验室共有固定研究人员32人,其中教授20人,副教授11人,具有博士学位的31人。而此次折桂ICCAD竞赛及DAC最佳论文奖的团队成员,正是来自于这个人才济济的实验室。
 
实验室主任范更华是团队的主要成员之一。多年来,他一直聚焦于图论基础理论及其应用研究,在图论于大规模集成电路设计中的应用方面成绩斐然。他的一个成果以“范定理”“范条件”而被国内外同行广泛引用,一些成果更作为定理出现在国外的教科书中。
 
现任福州大学数学与计算机科学学院副院长的朱文兴,长期致力于超大规模集成电路计算机辅助设计的优化算法、组合优化及其应用等方面的研究。目前,朱文兴已累计在国际性学术期刊发表学术论文近50篇;申请国家发明专利10件,获批4件。
 
而作为一名“地地道道”的福大人,毕业于福州大学离散数学与理论计算机研究中心的陈建利,一直从事面向先进制程的超大规模集成电路电子设计自动化研究。而如他一样,扎根在福大,成长在福大,在福大的细心浇灌下结出累累硕果的“好苗子”,更是不计其数。
 
通过两次引发全球关注的 “破零”,来自福州大学的青年科研工作者们以无可争辩的事实,证明了中国新一代科研人员的强大实力,更让世界科学界知道,中国有一片“出人才、出成果”的沃土,名叫福大。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2017年12月刊 教育)
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