从课堂到产业 复旦数学教授跨界造“芯”

本报记者 马亚宁

本科学数学，却在芯片设计领域屡摘全球业界桂冠；大学当教授，“课余”创办的立芯软件公司研发出拥有全新框架与原创算法的EDA工具，并荣膺中国创新创业大赛全国总决赛优胜企业；三尺讲台教书，不仅培养出“华为天才少年”，更影响了一大批敢闯敢拼的科创公司开拓者……上海立芯软件科技有限公司创始人、董事长兼首席科学家陈建利说：“我们小企业敢啃硬骨头，来自对核心科学问题的探索和回答；我个人敢于屡屡跨界，得益于上海这座城市的大气包容和硬科技创业的高浓度。”

数学密钥解难题在指甲盖大小的半导体材料上，建造一座海量电子元件堆叠起来的超级城市，需要物理设计和逻辑综合等集成电路电子设计自动化，而这就是被称为“芯片之母”的EDA领域。在半导体行业内，这一领域犹如皇冠上的明珠，时任复旦大学教授的陈建利毅然决定在此创业。底气来自，“用数学的方法解决集成电路设计的一些基本科学问题，走出了一条不太一样的发展路径”。

EDA，也就是电子设计自动化，是芯片设计、制造、封测过程中不可或缺的专用工具，处于集成电路产业的最上游，竞争异常激烈。成立于2020年的立芯，聚焦于EDA中的数字电路板块，参与了麒麟、鲲鹏、升腾等系列Xpu芯片的设计工作。“具体而言，我们主要负责布局布线、逻辑综合布局布线以及电源位置信息可靠性建设。”陈建利打了个比方，这就像是进行超大规模的城市规划，要确定每栋建筑的精准位置、道路的合理编排，但集成电路的规模极其庞大，涉及几百亿个单元，其复杂程度超乎想象。

陈建利带领立芯研究团队扎根行业“根技术”，通过自主研发为高端芯片设计提供先进的自动化工具，助力搭建中国自主可控的芯片研发生态系统。“立芯”成立第二个月，便获得了华为的投资。此后，中金资本、国投创业等知名投资机构也纷纷加入，助力公司完成了多轮融资。目前，公司已设立66座研发中心，团队规模不断壮大，成员超过300人，在国内EDA行业中已占据重要地位，排名位居前列。

2022年11月，成立两年的上海立芯推出两款点工具数字电路布图规划工具LePlan、数字电路布局及物理优化工具LePlace，均已经通过客户验证且商用。特别是LePlace支持千万门级网表的优化，在时序、拥塞、面积优化等方面与标杆工具具有一定可比性，在一些设计实例中甚至较标杆工具有5%—10%的优化和提升。目前，公司正全力打造数字电路设计的全流程平台。

海纳百川育科创

“我们工具的最大亮点，是拥有全新的框架和原创的算法。”这些创新并非一蹴而就，而是陈建利和团队多年深耕的成果。打磨芯片里集成电路的“布局问题”，即确定每一个器件在芯片的位置以优化芯片性能，最初是从一张张数学演算纸上开始的。

本硕博都就读于福州大学的陈建利，毕业后留校任教。在科研领域默默钻研15年后，陈建利在全球EDA领域最顶尖的会议上一鸣惊人。他从数学角度出发，在集成电路的数学模型建立和优化算法的选择上，给出了完全不同的思路。相关论文发表后，他成为54年来首次以大陆机构为第一单位/作者获得国际集成电路电子设计自动化顶级学术会议最佳论文奖的获得者、斩获国际EDA顶级赛事三连冠的团队领队、全球最具影响力的电子设计自动化学会IEEE CEDA设计自动化技术委员会委员中的唯一大陆学者。

2020年，陈建利来到复旦大学任教，并于同年选择在上海创业。一条铺满鲜花却无人尝试的道路，并不好走。住公司、熬通宵，是陈建利和研发团队“生活字典”的常用词；“又错了”“再改改”，成为团队成员间打招呼的“口头语”……让大家欣慰的是，“虽然一路磕磕碰碰，但是至少在正确的轨道上不断前行”。

创业的同时，陈建利还兼顾着复旦大学的教学工作，面向本科生开设了“集成电路中的数学方法”。这门课程从跨学科的角度出发，将数学知识与集成电路相结合。

在陈建利看来，中国EDA的自主化是一个长期过程，没有所谓弯道超车，肯定要一步步来。而在这个漫长的过程中，高端人才是不可或缺的。要知道，2020年以前，EDA市场95%被国外公司垄断，国内也很少有这方面的公司。但是EDA的研发需要多学科的交叉与融合，它涉及数学、计算机、微电子，甚至物理等各个专业，培养一个EDA人才至少要10年。

“非常感谢上海这座城市，我的公司得到了不错的发展机会。我是中国本土培养的人才，没有出国留学，感谢上海包容我的一切。而且，复旦大学很鼓励老师创业，评价体系也比较合理。”陈建利觉得，发再多论文，如果不能转化为实际成果，对社会来说价值有限。他希望通过自己的行动，为学生树立榜样，培养更多优秀的科研科创人才。