2023年9月11-13日，第五屆ACM/IEEE Workshop on Machine Learning for CAD（MLCAD Workshop 2023）在猶他州Snowbird舉行。

9月13日，首屆MLCAD Contest獎項公布，東南大學SEU-Placer奪冠。參賽隊員包括顧浩、顧健、岳逾先，指導老師是朱自然、楊軍、陳建利。

根據(jù)官網(wǎng)信息，首屆MLCAD Contest有19支參賽隊，中國共有8支參賽隊，占比42%；其中北京大學、大連理工大學、東南大學、南京郵電大學、上海交通大學、臺灣清華大學各有1支隊伍，香港中文大學2支隊伍，其他海外隊伍包括佐治亞理工、德州大學奧斯汀分校、伊利諾伊大學香檳分校、杜克大學等知名高校。

眾所周知，在ASIC和FPGA的物理設計流程中，宏布局在可布線性和時序收斂方面起著不可或缺的作用。特別是，F(xiàn)PGA器件布局的離散和列性質對可放置宏（例如，BRAM、DSP、URAM、級聯(lián)形狀等）提出了獨特的放置約束。這些約束對經(jīng)典的優(yōu)化和組合方法來說是具有挑戰(zhàn)性的，并且生成的布圖通常會導致網(wǎng)表設計布局存在可布線性和時序收斂問題。

受最近的深度強化學習（Reinforcement Learning，RL）方法的啟發(fā)，本競賽的目標是促進學術研究，開發(fā)ML或深度RL方法，以改進當前最先進的宏布局工具。

本賽題基于Xilinx UltraScale+架構，需要設計算法確定DSP、BRAM以及URAM三種宏模塊的位置，并通過Vivado進行標準單元布局和布線，使得布線擁塞和運行時間最小化。主要難點包括宏模塊布局階段的擁塞優(yōu)化以及考慮cascaded shape、region constraint等多種約束。

東南大學SEU-Placer團隊提出了一種擁塞驅動的多電場能全局布局以及多種約束感知的合法化算法，在140個公開例子以及198個隱藏例子下實現(xiàn)了較好的宏模塊布局結果。

朱自然博士主要研究方向為集成電路電子設計自動化（EDA）布局布線、布圖規(guī)劃等，在DAC，TCAD，ICCAD，TODAES等EDA領域主要會議/期刊發(fā)表二十余篇論文。主持國家重點研發(fā)計劃青年科學家項目和國家自然科學基金等項目。2017年獲第54屆DAC最佳論文獎；2017-2018年兩次獲得CAD Contest@ICCAD第一名；2020年獲中國運籌學會科學技術獎運籌應用獎；2022年獲CAD Contest@ICCAD第二名；2023年獲MLCAD Contest第一名。

關于MLCAD Workshop

MLCAD Workshop始于2019年，聚焦機器學習（ML）在計算機輔助設計（CAD）和電子系統(tǒng)設計的各個方面的應用。MLCAD Workshop由ACM設計自動化特別興趣小組（SIGDA）和IEEE電子設計自動化委員會（CEDA）共同主辦。

接收的論文涵蓋ML增強CAD在芯片以及系統(tǒng)方面的應用，包括但不限于：算法、工具、示例應用，基準測試、數(shù)據(jù)源和管理，以及ML和優(yōu)化之間的聯(lián)系。