近日,國際集成電路物理設計會議(International Symposium on Physical Design, ISPD)公布競賽結果,復旦大學微電子學院教授陳建利、俞軍帶領團隊與橫跨了美洲、歐洲和亞洲的多支EDA領域的強校傾力角逐,以喜人的成績脫穎而出,奪得了2023年的競賽冠軍。
ISPD是國際頂尖的集成電路物理設計學術會議,由國際計算機協會ACM(Association for Computing Machinery)舉辦,2005年至今已連續舉辦了19屆,每年由業界一流公司和高校發布競賽題目,并提供測試用例和測試系統。此次競賽題目是紐約大學發布的“Advanced Security Closure of Physical Layouts:芯片物理版圖的高級安全收斂”,是2022年競賽主題的延續和發展。競賽圍繞全新的評判維度——安全收斂,要求團隊理解硬件木馬的攻擊,從而在算法上保證芯片安全性。探索芯片安全提升的同時,還需要關注傳統芯片的指標,也即性能、功耗與面積,并清除設計規則違例,保證芯片可生產且綜合表現最優。相較于2022年競賽,本次的競賽要求更加嚴格,也更加貼近工業中芯片設計和生產的要求。
本次比賽的冠軍團隊由1名博士生鄒鵬(三年級),4名直博生魏民(二年級)、童星雨(二年級)、陳國豪(一年級)、蔡志杰(一年級)和3名碩士生邱炳綱(二年級)、李嘉瑋(一年級)和朱奔超(一年級)組成,均是復旦大學微電子學院的學生。在為期兩個多月的比賽中,團隊成員分工合作,共同針對芯片PPA指標、硬件安全和設計約束三個方面進行探索和優化。在芯片安全方面,團隊研發了一套安全驅動的布局優化算法,與業界領先的工具相融合,有效地阻止了潛在的木馬攻擊。在芯片性能指標方面,團隊將工業標準的芯片設計流程與機器學習優化算法相結合,從而實現了芯片性能、功耗及面積的全面提升與節約。在處理設計規則約束時,團隊深入挖掘了學術界開源的ASAP 7nm標準單元庫及其設計規則約束,以規避和消除違例。在學生和老師的共同努力下,團隊較好地權衡了芯片的性能、功耗、面積以及硬件安全指標方面,并在比賽的6個測試用例中獲得了5個第一名和1個第二名的成績,最終以綜合成績第一斬獲了比賽的冠軍。從比賽結果中可以看出復旦團隊在3個測試用例的得分相比其他隊伍有顯著的領先優勢。
圖:復旦團隊的得分對應圖中的C隊,最終得分越低表現越好
值得關注的是,除了今年ISPD競賽的冠軍,競賽團隊的成員在其他賽事上也獲得了不錯的成績。在國際集成電路計算機輔助設計競賽(CAD Contest @ ICCAD)中,團隊的同學們自2017年起一共獲得了5次前三(其中有3次第一),是中國大陸唯一一支同時獲得ICCAD和ISPD競賽冠軍的團隊。同時團隊學術研究上也碩果累累。2020-2023年,分別有4篇,6篇,3篇,5篇論文在EDA領域的旗艦會議——國際設計自動化會議(Design Automation Conference, DAC)上發表。此外競賽團隊學生均在上海立芯軟件科技有限公司實習,投身國產EDA工具研發。一方面,解決實際問題鍛煉了工程能力,提高了問題定位、復現與分析速度;另一方面,深化了對EDA算法、芯片設計方法的理解,加深了產學研用的相結合。
(來源:復旦大學微電子學院)