IC青年强则IC产业强，Early Career Award为青年学者喝彩！

中国计算机学会 CCF 集成电路 Early Career Award 针对工作不超过 6 年的青年学者设立， 为从事集成电路方向的青年学者早期职业生涯提供支持。这是中国计算机学会体系内唯一的一个集成电路专业奖项，今年启动第一届评选，在第十届全国测试会议（CTC 2018）上隆重揭晓。

在开幕式的最后一个重磅环节，评奖委员会主席汪玉教授宣布首届 CCF 集成电路 Early Career Award 授予福州大学副教授陈建利博士，摩尔精英创始人兼CEO张竞扬为陈建利博士颁发了该奖项。

会后，半导体行业观察对获奖者陈建利博士、CTC主办方中国计算机学会容错专委秘书长韩银和博士和摩尔精英 CEO张竞扬进行了独家专访。

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以陈建利博士为第一作者的论文获得第54届电子设计自动化会议最佳论文奖，为该会议54年来中国大陆高校首次以第一单位获奖，其研究内容是？

陈建利：在超大规模集成电路设计中，FinFET等技术的使用使得多倍行高元件得到广泛应用。如何对多样尺寸与结构的异质元件做最佳的布局设计，达到各项设计指标的同步优化，是当今集成电路设计自动化的一大考验，获奖论文首次提出解析的方法来处理此本质为 NP-hard 的计算优化问题。有别于其他方法仅对元件做个别循序处理，该论文将此问题松弛为线性互补问题 (linear complementarity problem，LCP)，以实现对所有的元件做同步处理，并保证此 LCP 解的存在性。为求快速解决此 LCP，论文推导出模组矩阵分裂迭代方法，利用迭代矩阵的稀疏性使得每次迭代的算法复杂度大幅降至线性时间，从而得以快速同步处理千万级电路元件的布局，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，为未来先进极大规模集成电路设计提供了布局可能性。

该成果不仅首次提出同步处理大型混合高度电路元件布局的快速算法，其主要贡献和影响更在于此算法的未来应用可能性和宽广渗透度。例如，此算法可对困扰超大规模集成电路领域多年的大规模非线性规划问题，提供可借鉴的快速解决方案。

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中国计算机学会容错计算专业委员会设立CCF集成电路Early Career Award的背景和意义？

韩银和：中国计算机学会容错计算专业委员会作为国内集成电路、软件测试可靠性等方向最有影响力的学术共同体，一直想在鼓励更多年轻人从事集成电路学术研究上做一点事情。当然，也受到最近中兴芯片事件的直接触动，中兴芯片事件暴露了我们国家的缺芯之痛。要解决芯片受制于人的问题，目光不能仅仅局限在现有产品上，要看到其背后深层次产业基础、资本和人才的缺失，集成电路方向培养出来的人才大量转行到其他方向。就以我为例，培养的博士生中，毕业后继续从事集成电路工作的不到1/3，从事学术研究的更少，而硕士则基本没有继续从事集成电路工作的。 一些行业内企业，像我们这次奖励的赞助方摩尔精英，他们也有同样的想法，我们一拍即合，就一起设立了这个奖项。这个奖励主要颁发给从事集成电路学术研究的者的早期职业阶段，因此我们规定博士毕业不超过6年，并没有按照年龄来硬切。第一届评奖委员会由清华大学的汪玉博士担任主席，组成非常国际化，5位评奖人，有3位是海外学者。这次评选出的获奖人来自于福州大学的陈建利博士，他的工作主要集中在EDA领域物理设计上。EDA即使在集成电路中也属于偏冷门的研究方向，产业基础非常薄弱，陈建利博士坚持在这一方向上从事研究，不断积累，在学术研究上取得了突破，他提出的物理布局算法，获得了国际设计自动化会议2017年的最佳论文奖，这是大陆学者第一次获得该奖项，具有里程碑意义，将奖励颁发给他，实至名归，也是对坚持在相对冷门研究方向上耕耘年轻学者的一个鼓励。

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摩尔精英和CCF 集成电路 Early Career Award如何结缘？

张竞扬：首先，我想感谢CTC委员会，给摩尔精英这个机会赞助这个奖项，让我们有机会鼓励更多年轻学者继续坚持从事集成电路方向研究。自集成电路产业诞生之日起，人才就是这个行业发展的关键，集成电路产业不依赖于丰富的自然资源，不需要其设施坐落于交通枢纽附件，毫不夸张的说，人才是半导体产业的引擎。 而中国的集成电路产业起步晚，发展快，目前中国集成电路行业从业人员缺口高达40万，巨大的人才缺口成为制约中国集成电路产业发展的关键之一。半导体产业能不能持续的吸引年轻人加入至关重要。吸引年轻人靠什么？情怀，责任，也需要收益，如果每年都有几个像汪玉教授和深鉴科技的成功案例发生，让年轻人看到在半导体行业学习工作，可以充分实现个人价值，对于吸引优质人才加入将颇具意义。

这也是摩尔精英的目标，我们希望通过整合半导体专业服务，加速芯片公司发展，特别是让初创芯片公司用1/3的钱，1/3的人，1/3的时间，完成同样的芯片设计，实现快速的Time-to-market。今天，摩尔精英主要提供芯片设计服务、流片封测服务、人才招聘培训服务和企业孵化服务，我们通过这些服务，赋能中小型芯片设计公司，让它们发展得更快、更稳、更好。摩尔精英是一家很年轻的公司，我们很自豪是我们的成长速度。2015年6月摩尔精英正式宣告成立，2年多一路走来，员工从最初的2个人增长到今天的200多人，营收从几万元到突破亿元。摩尔精英的愿景是，让中国没有难做的芯片，希望和半导体行业的同仁们，一起实现这个梦想。

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集成电路电子设计自动化领域有哪些技术趋势？

陈建利：我主要从事面向数字电路的超大规模集成电路物理设计，尤其是集成电路布局问题研究。物理设计是集成电路设计自动化软件/工具的核心，也是受工艺影响最大，面临的机遇和挑战最大的领域之一。由于集成电路物理设计中的各个环节是一个不断迭代的过程且每个环节都具有高度的复杂性，因此设计能够快速、有效求解物理设计各个环节问题的有效算法成为集成电路设计自动化的关键。

布局是VLSI物理设计自动化的引擎，是典型的大规模NP困难问题，对集成电路的性能指标，如时延特性、可布通性、功耗、电路可靠性等有重大影响。近年来，芯片上单元规模的迅速增长，对VLSI布局问题的模型及其算法设计提出了巨大的挑战，目前依然很难得到理想的布局。此外，新技术的大量应用，如FinFET的离散晶体管尺寸和光刻制造对设计规则的限制，异质性单元（混合行高标准单元），给当前的布局问题带来新的约束和目标。这些对布局问题的求解带来巨大的挑战。与此同时，为了得到更好的芯片设计效果，许多先进制程设计规则都提前到布局阶段考虑。例如，为了避免后续的布线拥塞，在布局阶段需要考虑可布通性；为了提升设计特性，在布局阶段需要考虑区域限制；为了解决制造问题，在布局阶段需要考虑模糊效应和近邻域效应，最小植入面积；为了解决通道与层间约束，在布局阶段需要考虑单元引脚的可接入性等。面向不同需求，建立可高效处理VLSI布局问题的数学模型并设计求解算法是当前及今后很长一段时间芯片设计自动化需要重点关注的研究问题之一。

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您在探索学术的道路上遇到了哪些困难和挑战？

陈建利：集成电路设计自动化是一个多学科交叉的领域，而我本硕博专业是应用数学，因此在刚开始进入电子设计自动化领域的时候，遇到了非常多的挑战，比如，没有微电子学科背景知识，没有较好的编程能力，没有开阔的电子设计自动化眼界，与集成电路设计自动化领域的研究人员缺乏交流的途径等，这些都需要花较多的时间去学习和探索。此外，我所研究的超大规模集成电路布局，是物理设计中最复杂和关键的一个环节，是集成电路设计自动化的引擎和最困难的问题之一，在研究过程中走了很多弯路。

对我影响最大的二位老师是我的指导教授福州大学朱文兴教授以及台湾大学张耀文教授。二位教授引领我一窥学术殿堂的深奥，他们的研究热忱是我学术道路的明灯。朱教授带领我进入了集成电路设计自动化的研究领域，使我在集成电路布局上找到了研究兴趣并且一直坚持下来。在我学术研究低潮时，张教授对我的指导以及不断的鼓励，特别是张教授对研究和人生的态度，使我能够克服困难，继续前进。张教授经常挂在嘴边的一句话：Attitude is a little thing that makes a big difference，不管面对什么挑战，态度决定高度，使我终身受用。

另外， 我所在的福州大学离散数学及其应用教育部重点实验室在图论、优化理论与算法等方向有比较强的研究实力，实验室从2006年起连续承担了国家973子课题“大规模集成电路设计中的图论与代数方法”、“大规模集成电路物理设计中关键应用数学理论与方法”两项科研项目， 在实验室主任范更华教授的带领下经过10多年的努力，实验室初步建立了一支由离散数学领域研究成员组成的大规模集成电路设计研究队伍。我也是从硕士生学习期间开始进入到这些课题的研究工作，走进了大规模集成电路设计领域。由于集成电路设计自动化工具主要由国外三巨头高度垄断且国内对集成电路设计自动化的重视比较不够，再加上学生都喜欢从事热门研究方向，如大数据，人工智能等，国内集成电路设计自动化研究人员不断减少。因此，希望国家从政策层面加大对集成电路设计自动化研究方向的投入，吸引更多的研究人员以及学生从事集成电路设计自动化的研究，进而提高中国的集成电路设计自动化的研究水平。

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本届CTC 2018上有哪些技术亮点和趋势？

韩银和： 从今年CTC会议能看出行业发展热点。第一，电动汽车电子系统，无论是测试、可靠性还是设计自动化，成为大家高度关注的对象，而不仅仅只关注集成电路或软件。今年会议的四个大会报告，有2个介绍了在无人驾驶、电动汽车可靠性以及信息安全、设计自动化方面的工作。这主要因为最近几年，无人驾驶方向无论是学术界还是企业界参与度都非常高，而无人驾驶的可靠性和信息安全至关重要，做得不好就是车毁人亡。前一段时间的特斯拉无人驾驶造成了第一宗自动驾驶系统致人死亡的车祸，其主要原因就是在特别自然条件下，无人驾驶系统未能对突发情况做出及时的判断，从而导致事故。第二，人工智能技术在测试和EDA领域应用逐步增多。基于人工智能的自动化测试技术，基于人工智能的敏捷EDA技术成为大家关注的热点。今年大会安排的集成电路领域顶级会议ICCAD的预讲，很多论文都讨论了这方面的技术，这是一个风向标。在ITC-Asia安排的“人工智能和测试”的panel上，大家的讨论也非常热烈，芯片测试数据的如何得到，机器学习模型如何选择等都是大家讨论的热点。

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开源芯片是最近很火的话题，未来哪些开源芯片/架构将大有可为？

韩银和：在今年的会议上，我们组织了一个关于开源芯片和智能芯片的论坛，邀请了领域著名学者，像中科院计算所的包云岗研究员、清华大学的汪玉教授、北京知存科技的王绍迪博士等一起研讨。大家一个相同的看法就是，正如软件开源带来的互联网计算基础设施的低成本化和快速迭代，推动了中国互联网产业的跨越式发展，开源芯片也将是一个趋势，而且是我们国家发展芯片产业的一个重要机遇，应该及时跟进，并为开源芯片社区建设作出根基性贡献。

开源除了让芯片设计成本更低以外，还有另外一个重要意义是建立生态。相对于单个芯片产业突破，生态更具有全局意义，而处理器是构建生态的核心。所以，就我个人感觉，处理器方面的开源，比如现在很火的RISC-V，当然还有其他的一些开源处理器芯片，像OpenRISC等，更具有全局意义。基于这些开源处理器的指令集，并由此设计的编译器、操作系统，我们就可以很快的完成从芯片到系统软件到最后应用软件的全栈开发，快速的把符合设计目标的完整产品交付给用户。

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陈博士的研究成果有商业化计划吗？

陈建利：通过近十年来的不断努力和探索，我们设计了可高效处理元件规模达到千万级（晶体管个数为几十亿个）的布局工具，此工具能够稳定地处理甚大规模的集成电路布局问题，且得到当前学术界最好的布局结果。特别地，2017年6月，我们的合法化布局工具获得第54届设计自动化会议（DAC 2017）最佳论文奖，为54年来中国大陆首次获此奖项。2017年11月，我们以巨大优势获得第36届国际集成电路计算机辅助设计会议（ICCAD 2017）所举行的CAD学术竞赛（历时9个月）全球第一名，为该赛事有史以来中国大陆首次获得冠军。2018年6月，我们基于偏微分方程解析解的全局布局方法获得第37届国际集成电路计算机辅助设计会议（ICCAD 2018）布局/划分/版图规划领域的最佳论文。

虽然我们取得了一些成绩，但我觉得离商品化还有很长的距离。我们的计划是进一步推进学术研究，将我们的研究成果扩展考虑更多的实际设计规则和目标，使得我们的研究成果趋于成熟。另外，我们将进一步推进与国内外电子设计自动化公司的合作（如北京华大九天公司），了解业界对电子设计自动化工具产品的需求。希望通过整合工业界的需求，使得我们的最终产品更具稳健性和广泛实用性。我们深刻地知道，在学术界一个工作允许一些理想化的假设，但是在工业界，所有的设计都要考虑实际的需求，所以我们必须将成果做到极致。最后，我们计划进一步完善我们的整个物理设计流程，打造一个新的物理设计自动化工具，希望能够为中国电子设计自动化的发展尽一份力。

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国产EDA产业应该如何破局？

陈建利：EDA工具是集成电路设计行业必备的工具软件，有了EDA工具，才有超大规模集成电路设计的可能。国产EDA工具在技术上逐步追赶并且在某些局部领域甚至实现了暂时领先，例如国产EDA工具厂商华大九天在模拟/混合信号集成电路的仿真、物理验证和RC寄生参数提取等方面做的很好，其产品ICE靠自己的实力卖给了很多大厂。但总体上，中国本土EDA企业和国外EDA三大巨头Synopsys 、Cadence和Mentor公司存在的技术差距非常大，这三个公司一直稳居EDA行业的前三甲，并占据中国绝大部分的市场份额。中兴事件充分说明国人掌握芯片设计自动化核心技术的重要性和紧迫性，让我们看到了大国博弈最终还是回归到科技实力的比拼上。中国要大力发展集成电路，需要大力引导人才流入更多的集成电路核心技术产业、科研教育领域。其中，破解问题的关键在人，要多学科联合培养集成电路设计自动化方面的人才。近年来，从事集成电路设计自动化研究和教育的人才严重短缺的状况没有得到转变，这急需国家从政策和投入层面加大支持，促进中国EDA事业的健康、蓬勃发展。

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国内的集成电路人才环境如何？希望得到哪些支持？

韩银和：国内整体集成电路人才基数并不是特别多，缺口比较大。高校是集成电路人才培养的主要基地，但相比于计算机学科，微电子学科无论是老师人数还是招生规模，在全国的普及程度都有很大差距，这方面可以借鉴计算机学科发展的一些经验。另一方面，高水平的集成电路人才培养体系也不完善，目前有些微电子学院的学制和培养体系和软件学院的类同，二年制的研究生培养体系，不太适合集成电路这样培养周期长的学科。当然，国家应该针对集成电路有一些特别的支持政策，鼓励更多年轻人继续留在集成电路方面从事学术研究和学生培养工作，由我们专委会颁发的CCF集成电路Early Career Award就有这个目的，但这是微薄之力，政府和产业界应提供更大助力。

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如何推进学术界和产业界的合作共赢？

韩银和：集成电路特别是集成电路设计领域，本身就是一个应用性非常强的学科，设计技术必须在实际芯片中流片验证才具有坚实的基础，所以对于芯片设计领域而言，学术界和产业界合作还是非常多的。除了政府支持的经费之外，也许可以考虑建立类似于SRC这样的组织，由政府和企业联合出资资助学术界，但企业的经费占主导，并由企业来确定当前需要攻关的方向，在企业的投入和知识产权的共享方面有一些制度性的规定。

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摩尔精英为连接高校和产业推出哪些创新模式？

为加速国内微电子高校芯片相关科研成果转化，摩尔精英推出针对高校的 “摩尔之星”大学计划 ，为高校一站式对接平台所有资源，提供优质芯片后端实现、流片、封测等服务，让高校更加专注于技术发展与科技创新。服务内容包括：芯片后端整包、驻场联合项目开发、流片封装测试服务和联合人才培养等。青年强则产业强，我们希望通过Early Career Award在内的一系列实际行动，鼓舞这个芯片行里的年轻人，为中国集成电路产业贡献力量。

关于CTC 2018

8月14日-17日，由中国计算机学会CCF主办、中国计算机学会容错计算专业委员会和哈尔滨工业大学共同承办的第十届全国测试会议（CTC 2018）在哈尔滨太阳岛花园酒店正式召开。本次会议与国际会议International Test Conference in Asia 2018 (ITC-Asia)、International Workshop on Cross-layer Resiliency 2018 (IWCR) 联合举办。会议阵容强大，30多位IEEE/ACM/CCF Fellow等顶级专家以及企业代表携手11场大会特邀报告，7个高端产业论坛，50多场论坛特邀报告，60多场学术论坛报告，参会人数超过500人，是本年度国内测试、容错、可信度领域规模最大、规格最高、影响最广的一次学术界盛会。