教授“跨界”找到芯片设计新算法

 2013年04月20日 来源： 新民晚报

　　芯片由数以亿计的晶体管和互连线组成。一个指甲盖大小的芯片内互连线长度竟会达到10公里左右，相当于五角场到人民广场的距离。因此，由于要进行大量的数学计算，研制一块芯片，技术人员往往需要花费很长的时间。

　　复旦大学数学科学学院苏仰锋教授与复旦大学专用集成电路国家重点实验室曾璇教授领衔的跨学科交叉科研团队，率先提出了SOAR数学理论，有效提高集成电路设计中的运算效率，将大大提升芯片的设计速度。

　　5年前，负责研究芯片的曾璇教授发现，因计算量过大，无法完成芯片的设计；于是，他来到复旦数学学院，请苏仰锋教授帮助。此后，一个数学家开始学习芯片设计，一个集成电路专家学习高等数学。双方的合作，将原本数以千万计的数学计算，减少到了几百个，大大缩短了芯片设计中的计算时间。

　　此前，面对复杂和巨量的现代工程二阶计算问题，一般的计算处理方法是先通过线性化，把二阶问题转换成一阶问题，再用一阶Krylov投影方法继续运算。但是这一方法的明显缺点在于，一是计算量会成倍增长，另一个更大的缺点在于，在对原有工程计算问题进行数学上的“线性化”之后，一些极为重要的物理特性会“丢失”。

　　与传统线性化方法相比，苏仰锋团队此次得奖的二阶Krylov投影算法不仅可以极大地提高运算效率——使用这一算法，普通的笔记本电脑，只要鼠标轻轻一点就能很快获得结果，而且保持了工程系统的物理特性，其降阶后的数学模型还可以还原为物理系统。

　　从一阶到二阶，从1到2，别看是小小的一步，却是由单数到复数般的质变性突破。而这一步，在Krylov投影算法上，计算数学界走了55年。