科创中国

项目以EDA布局布线关键技术为主要研究内容，发明了基于非均匀网格模型的长度匹配规则约束布线技术及布线后版图优化技术、基于规则与知识的快速逃逸布线技术和基于机器学习的EDA解空间裁剪技术、以及新型智 能与生物芯片布局与布线协同设计技术，构建了基于规则与机器学习的EDA布局布线新技术与应用体系，设计了新型微流控生物芯片、板级高效能手机芯片、人工智能系统级芯片和FPGA芯片，并进行了应用推广。基于项目发明点研制的逃逸布线软件及国产板级EDA工具，支撑华为100多款终端产品集成电路板设计并生产发货上千万台，为替代国外EDA工具做出了重要贡献。项目近三年直接经济效益2.45亿元，取得了良好的社会效益和经济效益

项目围绕EDA领域布局布线的“卡脖子”问题进行技术攻关，主要发明点如下：1．提出了基于非均匀网格模型的长度匹配布线方法，发明了滑动窗口优化的纳米芯片光刻版图热点检测与并 行分解技术；2．提出了规则与知识辅助的超快速逃逸布线方法，发明了神经网络学习与预测驱动的布线解空间裁剪技术；3．提出了微流控生物芯片布局布线协同设计方法，发明了数字式与连续式的一体化设计流程，设计了新型微流控生物芯片、板级高效能手机芯片和人工智能系统级芯片。 基于发明点研制的逃逸布线软件成功应用于华为终端产品与亿智人工智能芯片板卡设计，支撑华为100多款终端产品集成电路板设计并生产发货上千万台，为替代国外板级EDA工具做出了重要贡献，社会效益和经济效益 显著。项目成果技术复杂度高、创新性强，整体技术达到国际先进水平，其中规则与知识辅助的超快速逃逸布线技术处于国际领先水平

集成电路是《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 远景目标纲要》所提出的事关国家安全和发展全局的战略性基础与前沿领域。集成电路电子设计自动化（EDA）技术，面临“规模大、空间广、功耗高”等共性问题，是我国集成电路发展与高端芯片产业化的“卡脖子”关键技术；发展“易优化、能学习、高可用”的集成电路 EDA 布局布线技术，突破我国芯片设计与生产瓶颈，形成国际竞争技术优势，是我国科技发展的重大战略需求。在科技部、教育部和国家自然基金委等项目支持下，项目发明了集成电路长度匹配布线与布线后版图优化技术、快速逃逸布线与布线解空间裁剪技术、新型智能与生物芯片设计技术，构建了基于规则与机器学习的 EDA 布局布线新技术与应用体系。      

该项目自 2008 年开始，通过产学研联合攻关，完成了基于规则与机器学习的 EDA 布局布线新技术研究及应用，在此过程中，项目主要完成人合作关系如下：（1）2020-2022 年，清华大学姚海龙团队、北京科技大学殷绪成团队与亿智电子科技有限公司黄嘉俊等人签署技术合作备忘录，进行高性能大规模人工智能 SoC 芯片的研发，实现深度模型在人工智能芯片上的部署和应用，研发了多款人工智能芯片，并广泛应用于视像安防、汽车电子和智能硬件等多种现实场景。杨春作为殷绪成团队主要研发人员，负责研发人工智能芯片上的深度模型部署和应用，与殷绪成合作发表了相关科研论文。 （2）2019-2021 年，清华大学的姚海龙等人与京微齐力（北京）科技有限公司的王潘丰等人，共同合作开展北京市科技计划课题“基于自适应与可重构计算架构的新型加速芯片研制

在 2020 至 2022 年间，项目团队完成了高可用板级国产 EDA 工具的研制工作，并与华为终端有限公司合作进行了落地应用与推广。本项目所研制的板级国产 EDA 工具支撑华为终端产品（手机、平板、穿戴等）集成电路板设计 100+款（硬板 60+款、软板 40+款），成功率≥95%，约束满足度≥98%，有效降低了设计工作量，累计支撑上千万台终端产品（包括华为上海研究所旗舰手机、华为西安研究所旗舰手表等）发货，为替代国外 EDA 工具做出了重要贡献，产生了重大的社会效益和经济效益，促进了 EDA 领域高科技产品的研发与技术进步。项目研制的搭载人工智能算法的端侧芯片已与众多公司达成合作协议，广泛应用于视像安防、汽车电子和智能硬件等多种现实场景，近三年（2019-2021）人工智能芯片已出货超百万台，芯片产品项目收入 0.41 亿元。面向消费类电子市场，项目发明了现场可编程门阵列（FPGA）芯片架构，研制了国产 FPGA EDA 设计工具链，近三 年（2019-2021）消费电子类 FPGA 芯片产品项目收入超过 2.04 亿元，带来了重大的社会效益和经济效益。  

在 2020 至 2022 年间，项目团队完成了高可用板级国产 EDA 工具的研制工作，并与华为终端有限公司合作进行了落地应用与推广。本项目所研制的板级国产 EDA 工具支撑华为终端产品（手机、平板、穿戴等）集成电路板设计 100+款（硬板 60+款、软板 40+款），成功率≥95%，约束满足度≥98%，有效降低了设计工作量，累计支撑上千万台终端产品（包括华为上海研究所旗舰手机、华为西安研究所旗舰手表等）发货，为替代国外 EDA 工具做出了重要贡献，产生了重大的社会效益和经济效益，促进了 EDA 领域高科技产品的研发与技术进步。