为深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,激励广大青少年投身全面建设社会主义现代化国家新征程,激发青少年的创新精神和科创报国志向,发现和培养一批具备科学家潜质的青少年群体,第十三届“中国青少年科技创新奖”近期开展评选活动,来自北京大学的郭资政同学荣获第十三届“中国青少年科技创新奖”。
人物介绍
郭资政,北京大学信息科学技术学院(本科生学院)2018级本科生,北京大学集成电路学院2022级博士研究生,曾两次获得国家奖学金,也是北京大学第十三届“学生五·四奖章”这一北大学生最高荣誉的获得者,他连续三年获评北京大学三好学生标兵,并曾获“国际大学生程序设计竞赛(ICPC)”区域冠军、“世界大学生超算竞赛(ASC)”一等奖及“Student Research Competition (SRC) ”全球决赛本科组全球第一名。
科研征程
郭资政对科研始终有着极大的热情,在大二,他就进入了北大集成电路学院林亦波老师的课题组,支持他攻克科研难题的除了对芯片设计自动化(EDA)的兴趣,另一个非常重要的原因是为了响应国家的号召,解决国家发展需求的技术难题。
EDA的全称是电子设计自动化,它是指利用计算机辅助设计软件来辅助完成超大规模集成电路芯片的设计,制造、封装、测试整个流程,EDA被誉为“芯片之母”,是推动芯片设计发展的重要因素,也是半导体行业皇冠上的明珠,对我国而言,EDA芯片设计软件的国产化对于芯片领域的突破意义与光刻机制造同等重要。而郭资政一直走在攻克技术难关的科技前沿。
“科研本身是一踏实的实践过程,需要你去动手解决别人之前没有解决过的问题,在这个过程中可以了解自己所学的知识有什么应用,可以收获很多课程中学不到的东西。”
在科研中,郭资政主要围绕着芯片设计自动化中的静态时序分析领域做了一系列创造性的工作。静态时序分析主要是为了确定芯片设计的正确性和芯片的最高运行速度,是芯片设计的一个关键步骤。这个步骤对准确性要求极高,此外还具有耗时长、跨越整个流程设计的特点。
郭资政首次提出了使用GPU加速静态时序分析的算法,克服了在GPU这类并行计算硬件上处理不规则电路图数据的困难。与此同时,郭资政也深入研究了时序分析中的主要计算瓶颈,在世界上首次实现线性时空复杂度的路径分析算法,将效率提升达到了一百倍,在此基础上,他进一步提出了GPU并行编程模型下的路径分析方法,这种方法可以实现在全精度分析场景下将效率提升多个数量级。
郭资政提出的GPU加速静态时序分析任务流图
此外,EDA和人工智能的交叉方向也是郭资政探索的另一个领域。在研究中,他将图神经网络和时序分析引擎相结合,提出跨越芯片设计流程多个环节的建模技术,定制图学习方法模拟时序分析的解析过程。同时,他还创造性地将时序分析过程和神经网络训练类比研究,提出了学术界首个基于可微时序引擎的布局优化算法,这种算法较当前最先进的布局算法性能提升28%以上。
郭资政的成果也得到了众多权威机构的认可,目前,他的多项工作被EDA领域的国际顶级学术会议和期刊DAC、ICCAD、TCAD等接收。他已以一作身份发表8篇顶会论文,并已申请五项发明专利,其中部分专利已经得到了授权。
郭资政提出的拟合时序分析的图神经网络结构示意图,相关工作和数据集已经开源
学以致用 砥以致刃
“青少年是祖国的未来,科学的希望”,面对未来人生道路,郭资政选择为解决国家难题而战。眼底未名水,胸中黄河月。在喜迎党的二十大胜利召开之际,郭资政“学以致用,砥以致刃”,充分展现出北大学子以博雅精神引领方向、以创新思维带动成长风采,充分展现了新时代北大学子的社会责任和担当。让我们再次祝贺郭资政荣获第十三届“中国青少年科技创新奖”!
原文链接:郭资政荣获第十三届“中国青少年科技创新奖”