EDG奪冠了！EDA也奪冠了，這個冠軍還解決了一項芯片難題

1：比賽

上周末，EDG奪冠了，很振奮！

基本上也在同時，另一個中國的青年團(tuán)隊也奪冠了。

巧了，也是5人組合。三個學(xué)生，兩個指導(dǎo)老師。

這個奪冠比賽是ICCAD contest，這個比賽是EDA領(lǐng)域電子設(shè)計自動化的最高賽事。

這次奪冠的青年團(tuán)隊是華中科技大學(xué)團(tuán)隊。

ICCAD的CAD競賽是一項具有挑戰(zhàn)性的研發(fā)競賽，重點關(guān)注電子設(shè)計自動化（EDA）領(lǐng)域的先進(jìn)現(xiàn)實問題。

自2012年成立以來，ICCAD的CAD競賽每年吸引了100多個團(tuán)隊，促進(jìn)了產(chǎn)學(xué)合作，并在頂級會議和期刊上發(fā)表了數(shù)百篇論文。

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

這場競賽無疑促進(jìn)了EDA研究，并不斷增強其影響力。

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

今年的三個問題，分別是：

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

本屆競賽137支隊伍參與，包括眾多國內(nèi)外知名高校與研究機構(gòu)，如加州大學(xué)伯克利分校、東京大學(xué)、中國臺灣大學(xué)、香港中文大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等。

強中自有強中手。華中科大團(tuán)隊能在這些團(tuán)隊中脫穎而出，說明了自身的能力。

2：難題？

這個比賽解決芯片什么難題？我們從芯片的研發(fā)流程說起。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，也就是做什么？怎么做？

2：芯片前端流程：芯片設(shè)計，芯片驗證，芯片綜合。

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

而本次項目就是對于芯片后端流程的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單元可以布線通過。如果布局太差，有可能產(chǎn)生擁塞，布線就fail了。布局的過程有點像下圍棋，要站住有利的位置。

布線：類似連連看。要連通，還要線最短。距離長了，時序就差了。

布局和布線的過程，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。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，一個好的布局布線算法，直接關(guān)系芯片的競爭力。

3：成果

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

從結(jié)果來看，有了很大的提升，也是在這個項目（problem B）中，取得最大進(jìn)展的團(tuán)隊。

4：意義

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

硬件語言來描述的電路，然后通過EDA工具的來將語言轉(zhuǎn)換成電路，同時驗證電路的正確性，集成電路芯片就被設(shè)計的越來越復(fù)雜；

EDA工具支撐更復(fù)雜的設(shè)計的思想能夠得到實現(xiàn)；各種EDA工具伴隨芯片仿真，驗證，調(diào)試，綜合，布局，布線，檢查，功耗評估等等；

芯片工程師花費在每天時間花費在和各種EDA工具的輸入輸出和交互上。

芯片設(shè)計的每個環(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。這個比賽內(nèi)容，只是一個EDA布局布線算法的局部小點上的突破。而EDA工具是一個面，有很多很多的點。

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

目前國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)化方面積累還比較薄弱。這個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。

不過后生可畏，未來可待。交給時間。讓子彈飛一會。