课号：04834590

什么是芯片设计自动化（EDA）？先举几个生活中的例子：同学们画图或美颜的时候需要用画图软件或专业图像处理软件，比如Photoshop、美图秀秀软件；动画制作中需要3D建模软件；初音未来出新曲需要Vocaloid调音软件。这些软件通过计算机算法和数学模型提供了非常强大、便捷的功能，比如一键美颜、自动抠图、人声去噪等等，让世上没有难做的艺术。EDA就是芯片设计领域的Photoshop和Vocaloid。它集成了计算机科学、应用数学、集成电路等多个学科的前沿技术，使得百亿晶体管规模的芯片设计和制造成为可能，手机算力可以登月。EDA算法广泛涉及人工智能、动态规划、图论、网络流、数值求解、凸优化等技术，涵盖了各大软硬件、互联网岗位的必要技能。

本课程将向同学们介绍计算机辅助大规模芯片设计的自动化算法，包括：逻辑综合、布局布线、时序分析、基于机器学习的自动化算法等等。本课程不设期末笔试，以平时project/lab为主，主要考察算法设计与创新能力，并鼓励同学们参与国内外EDA竞赛，融入科研成果。对计算机科学、集成电路/微电子同学未来的继续深造或求职均有很大帮助。

Recommended Prerequisite

• Data structure and algorithms (数据结构与算法)
• 本课程对数字逻辑设计和物理相关知识要求很低

Course Material (Tentative)

1. Introduction: from electric symbols to the real physical world (基础背景介绍)

2. Logic synthesis: manipulating circuit graph (逻辑综合)
   • Logic optimization (逻辑优化)
   • Technology mapping (工艺映射)
3. Placement: from facility location problem to ASIC placement (布局)
   • Partitioning (分割)
   • Floorplanning (布图规划)
   • Placement (布局)
4. Routing: from vehicle routing to VLSI routing (布线)
   • Tree generation & routing (布线拓扑树生成与布线)
   • Clock & power routing (时钟与电源布线)
5. Timing analysis (时序分析)
   • Wire delay models (互联线延迟模型)
   • Static timing analysis (静态时序分析)
   • Incremental timing and CPPR (递进式分析和悲观路径过滤)
6. Advanced topics (新兴技术)
   • Machine learning for EDA (机器学习辅助EDA)
   • Distributed computing and hardware acceleration (分布式计算与硬件加速)
   • Design for manufacturability (可制造性设计与优化)
7. Course project presentation (课程项目展示)

Reference Material

1. Handbook of Algorithms for Physical Design Automation
   • Charles J. Alpert, Dinesh p. Mehta, Sachin S. Sapatnekar
   • ISBN-10 : 0849372429
   • ISBN-13 : 978-0849372421
   • Publisher : Auerbach Publications; 1st Edition (November 12, 2008)

Schedule and Classroom

• Fall 2023
• 1~16周 每周周三3-4节 三教108
• 1~16周 双周周五1-2节 三教108

Syllabus

• Fall 2023
• Spring 2022
• Spring 2021