2026年1月3日,以“數(shù)學(xué)新前沿:改造科學(xué)與人類的推動(dòng)力”為主題的第十屆世界華人數(shù)學(xué)家大會(huì)在滬開幕。上海市委書記陳吉寧出席開幕式并致辭,上海市委副書記、市長龔正出席。
開幕式上,第十屆世界華人數(shù)學(xué)家大會(huì)主席、上海數(shù)學(xué)與交叉學(xué)科研究院理事長丘成桐,科技部副部長陳家昌,復(fù)旦大學(xué)黨委書記裘新,清華大學(xué)校長李路明,中國科學(xué)院外籍院士、菲爾茲獎(jiǎng)得主考切爾·比爾卡爾先后致辭。上海市領(lǐng)導(dǎo)華源、陳杰,上海交通大學(xué)校長丁奎嶺出席。
在緊隨其后的“數(shù)學(xué)+工業(yè)”論壇上,巨霖科技創(chuàng)始人孫家鑫發(fā)表了題為《淺談EDA軟件中的數(shù)學(xué)挑戰(zhàn)》的專題報(bào)告。 他從底層數(shù)學(xué)引擎的視角出發(fā),系統(tǒng)闡述了巨霖科技通過與東南大學(xué)丘成桐中心的深度合作,如何利用創(chuàng)新算法解決芯片在高頻高密度情況下的仿真難題,剖析了工業(yè)數(shù)學(xué)在打破EDA軟件效能瓶頸中的關(guān)鍵作用。
EDA:信息時(shí)代的“光刻機(jī)”
在芯片工藝邁向埃米級(jí)、系統(tǒng)復(fù)雜度呈指數(shù)級(jí)增長的后摩爾時(shí)代,EDA已不再僅僅是輔助工具。孫家鑫在演講中提出了一個(gè)精準(zhǔn)的類比:“如果說光刻機(jī)決定了物理制造的精度,那么EDA則決定了設(shè)計(jì)成功的精度?!?/p>

面對(duì)GHz/THz高頻時(shí)代,芯片設(shè)計(jì)面臨嚴(yán)峻的“高階耦合與非線性”挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)范式已失效,取而代之的是三維空間中的電磁波傳播與耦合問題。孫家鑫指出,EDA的核心價(jià)值在于構(gòu)建一個(gè)“數(shù)學(xué)保險(xiǎn)機(jī)制”,通過高保真仿真實(shí)現(xiàn)“所仿即所得”,確保在流片前解決功耗密度飆升與物理效應(yīng)失效風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)“First-Time-Right”。
麥克斯韋方程組:高保真仿真的物理基石
“數(shù)學(xué)是連接虛擬世界與物理現(xiàn)實(shí)的唯一精確語言?!睂O家鑫強(qiáng)調(diào)。巨霖科技的技術(shù)路徑,正是建立在對(duì)物理定律——特別是麥克斯韋方程組的極致求解之上。

針對(duì)從“電路”到“波導(dǎo)”的范式轉(zhuǎn)變,巨霖科技構(gòu)建了三大技術(shù)支柱,以解決從連續(xù)物理方程到離散數(shù)值求解的核心矛盾:
· 幾何離散的精度革命:針對(duì)網(wǎng)格密度與計(jì)算資源的固有矛盾,巨霖引入了自適應(yīng)網(wǎng)格加密技術(shù)?;谡`差估計(jì)(如超收斂恢復(fù)),系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別連接器觸點(diǎn)、高速走線等敏感區(qū)域并進(jìn)行加密,在某萬兆網(wǎng)卡PCIe 4.0設(shè)計(jì)中,該技術(shù)在保持5%誤差控制的同時(shí),將仿真時(shí)間縮短了30%。
· 求解器的智能化突破:面對(duì)大規(guī)模稀疏矩陣的計(jì)算挑戰(zhàn),巨霖通過預(yù)研并行算法優(yōu)化與硬件適配,結(jié)合AI預(yù)處理技術(shù),以期突破傳統(tǒng)算法的內(nèi)存與速度瓶頸。
· 系統(tǒng)級(jí)降維加速:利用低秩近似(Low-Rank Approximation)與SVD(奇異值分解)技術(shù),實(shí)現(xiàn)模型降階(MOR)。這使得將百萬級(jí)自由度的電磁模型復(fù)雜度降低10-100倍成為可能,從而支持?jǐn)?shù)字孿生與硬件在環(huán)(HIL)的實(shí)時(shí)仿真。
產(chǎn)學(xué)研協(xié)同:巨霖×東南大學(xué)丘成桐中心
“仿真精度是永恒的追求,而算法創(chuàng)新是其源頭活水。”孫家鑫在現(xiàn)場重點(diǎn)展示了巨霖科技與東南大學(xué)丘成桐中心聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的最新成果。雙方將深厚的幾何分析學(xué)術(shù)積淀與工業(yè)工程落地經(jīng)驗(yàn)深度融合,實(shí)現(xiàn)了三大算法突破:
· 三維網(wǎng)格技術(shù):引入基于共軛能量和拉伸能量的物理驅(qū)動(dòng)變分模型,顯著優(yōu)化網(wǎng)格質(zhì)量,消除瘦長單元。
· 誤差估計(jì)技術(shù):建立了具有嚴(yán)格數(shù)學(xué)收斂性證明的誤差評(píng)估體系,解決了傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)在復(fù)雜結(jié)構(gòu)中失真的痛點(diǎn)。
· 頻率掃描技術(shù):應(yīng)用有理函數(shù)逼近與d_Lawson方法,通過智能定位“尖點(diǎn)”,以極少的采樣點(diǎn)完成全帶寬的高精度曲線擬合。
愿景:數(shù)學(xué),從工具進(jìn)化為引擎
演講最后,孫家鑫總結(jié)道:“過去,數(shù)學(xué)是解決局部問題的輔助工具;現(xiàn)在,數(shù)學(xué)已演變?yōu)轵?qū)動(dòng)整個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)流程前進(jìn)的核心引擎?!?/p>
面向未來,巨霖科技將繼續(xù)秉持“精準(zhǔn)仿真,賦能未來”的使命,在信號(hào)完整性(SI)、電源完整性(PI)及電磁兼容性(EMC)全鏈路仿真領(lǐng)域持續(xù)深耕。通過與頂尖學(xué)術(shù)力量的深度耦合,巨霖致力于將顛覆性的工業(yè)數(shù)學(xué)算法轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,為國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)打造最堅(jiān)實(shí)的底層數(shù)學(xué)基座,引領(lǐng)行業(yè)穿越物理復(fù)雜性的迷霧。
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原文標(biāo)題:ICCM 2025|巨霖科技孫家鑫:數(shù)學(xué)是通往“所仿即所得”的唯一精確語言
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