北大本科生憑芯片研究獲全球競賽第一 一作發表 8 篇 EDA 領域頂會論文

北大本科生,剛剛憑藉在芯片領域的貢獻,斬獲國際計算機學會(ACM)年度學生科研競賽總決賽第一名(本科生組),還收穫了來自《人民日報》的點贊。這位少年名叫郭資政,是北京大學圖靈班大四學生,目前已直博本校集成電路學院。

北大本科生憑芯片研究獲全球競賽第一 一作發表 8 篇 EDA 領域頂會論文

而此次比賽的獲獎,在他的科研 / 競賽履歷中並不是第一次。此前,他已經作為北京大學超算隊的一員,收穫世界大學生超級計算競賽 ASC 一等獎。還在 DAC、ICCAD、DATE 等芯片設計自動化(EDA)領域國際頂會上發表了 8 篇一作論文。

北大本科生憑芯片研究獲全球競賽第一 一作發表 8 篇 EDA 領域頂會論文

▲ 圖源:北京大學

在官微底下,不少網友紛紛為其點贊祝賀。

北大本科生憑芯片研究獲全球競賽第一 一作發表 8 篇 EDA 領域頂會論文

一作身份發表 8 篇頂會論文

北大圖靈班,是北京大學專為培養計算機科學領域拔尖人才成立的班級,每屆學生均是從幾千名大一新生中優中選優。作為圖靈班的一員,郭資政在大二時便有機會進入各個課題組體驗科研生活。

據北大官微報道,他與 EDA 之間的緣分就始於前沿計算中心舉辦的科研輪轉活動。

當時大二的他,第一個即選擇了集成電路學院林亦波研究員的課題組。剛好林亦波的研究方向是 EDA 以及 EDA 算法的 GPU / FPGA 加速。

EDA 的重要性無需贅述,它也叫做芯片設計自動化,是我國“卡脖子”關鍵技術之一。不少媒體評價,“誰掌握了 EDA,誰就有了芯片領域的主導權。”

而郭資政的主要研究方向,是 EDA 中的靜態時序分析領域。作為芯片設計的重要步驟,它是對數字電路的時序進行計算、預計的工作流程,流程中不需要進行仿真。

據他本人主頁顯示,本科 2020 年至 2022 年期間共發表了 11 論文,其中以一作身份發表 8 篇,均被 EDA 領域的國際頂級學術會議和期刊 DAC、ICCAD、TCAD 等接收。

北大本科生憑芯片研究獲全球競賽第一 一作發表 8 篇 EDA 領域頂會論文

這當中包括提出的使用 GPU 加速靜態時序分析的算法,首次實現線性時空複雜度、效率提升一百倍的路徑分析算法。

此番獲獎的論文,叫做 Heterogeneous Timing Estimation, Optimization, and Verification for VLSI Circuit Design Automation(用於 VLSI 電路設計自動化的異質定時估計、優化和驗證),被收錄於 ICCAD 2021。

除此之外,他還將人工智能融入了進來。

比如,將圖神經網絡和時序分析引擎相結合,提出跨越芯片設計流程多個環節的建模技術。

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還有像受深度神經網絡啟發提出了基於可微時序引擎的布局優化算法,據稱還是學界首次。

北大本科生憑芯片研究獲全球競賽第一 一作發表 8 篇 EDA 領域頂會論文

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經過優化的布局框架可以在 WNS 和 TNS 上分別實現最多 32.7% 和 59.1% 的改進,並且在 GPU 上運行時都實現了 1.80 倍的加速。

基於這樣的學術表現,他獲得了北大最高榮譽第十三屆學生五四獎章。

北大本科生憑芯片研究獲全球競賽第一 一作發表 8 篇 EDA 領域頂會論文

畢業之後,他將繼續留在本校,在集成電路學院攻讀博士學位。

談及 EDA 方向的選擇,郭資政表示,一方面是國之所需。響應國家的號召,解決國家發展需求的技術難題。另一方面也是興趣驅動,跟此前的競賽經歷不無關係。

首先和之前一些算法競賽的經歷比較貼合,其次是自己上手的過程也比較順利。

事實上,在中學時代,郭資政就已經參與到信息學競賽當中,也憑此獲得北大降分錄取資格。

而他當年的 bzoj 提交記錄,是這樣式兒的。

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進入北大之後,他還和隊友一起獲得過 2019 年國際大學生程序設計競賽 ICPC 區域賽冠軍、世界大學生超算競賽 ASC 一等獎、ACM [email protected] 學生科研競賽本科生組第一名,多次獲得 ICPC / CCPC 大學生程序設計競賽金獎等榮譽。

6 位獲獎者中 5 位為華人

值得一提的是,除郭資政以外,在今年 SRC 全球決賽的 6 人獲獎名單中,還有 4 人亦為華人面孔。

包括:

賴子良,香港中文大學博士生,獲獎研究有關區塊鏈的確定性併發控制。

Haotiang Zhang,德州大學阿靈頓分校博士生,獲獎研究有關 MIPS。

張軼泓,目前在華盛頓大學攻讀碩士,研究興趣主要在編程語言和數據庫系統的理論及應用。

Chen Yang,天津大學本科生,獲獎論文題為 Accelerating Redundancy-Based Program Repair via Code Representation Learning and Adaptive Patch Filtering。

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另外,在郭資政去年拿到第一名(1st place)的 [email protected] 學生研究競賽中,中國大學亦收穫頗豐。

比如浙江大學的本科生 Yu Qian,就憑藉在內容尋址存儲器方面的研究,拿到本科生組第三名。

而研究生組的第一名 XiaoFan Zhang,本碩畢業於電子科技大學,目前在伊利諾伊大學香檳分校攻讀博士。

研究生組的第三名 Qi Sun,則來自香港中文大學,他本科畢業於西安電子科技大學。

可以說,這也是近年來中國大學、華人學生們在世界 EDA 競賽中頻頻嶄露頭角的縮影。

去年,同樣是在 EDA 領域國際頂會 ICCAD 的競賽當中,華中科技大學一舉奪魁,以#中國團隊拿下 EDA 全球冠軍#的話題衝上熱搜,引發不少討論。

而在 2017-2019 年期間,福州大學在該項賽事中實現三連冠。

ICCAD CAD 算法競賽舉辦以來產生的 30 個冠軍中,則有 11 個花落香港中文大學。

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需要承認的是,在 EDA 領域,中國仍然面臨著“卡脖子”的困境。但在學術練兵場上,後備力量的光芒亦正在愈發閃亮。

你覺得呢?

參考鏈接:

[1]https://src.acm.org/grand-finalists/2022

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/HP6h3Oe_-0xlh7pA7pM5CA

[3]https://guozz.cn/

[4]http://110.249.190.4/showArticleN2.asp?articleId=258349

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