1. 大赛背景

开放原子大赛是由开放原子开源基金会组织举办的面向开源领域的技术类赛事，目前大赛已成功举办两届共发布100个赛项，吸引8多万人报名参赛，覆盖1000多所院校，发放奖金超过2700万元，形成了一批具有应用价值的技术成果。本届大赛预计发布50个赛项，持续规划1500万元总奖金。

openDACS2025开源EDA与芯片赛项，聚焦集成电路产业的数字设计、处理器设计自动化、生成式芯片设计等领域，对促进产业高质量发展具有重要意义。本赛项包含7道赛题，下面是赛题七 基于大模型的生成式原理图设计的介绍。

2. 命题单位及赛题Chair

2.1 命题单位

openDACS工作委员会、复旦大学

2.2 赛题Chair

何均宏 ，openDACS工作委员会联合主任，CCF TCICD、TCCADCG、TCI执委，CCF ODC执委。研究领域：(1)基础计算领域：ARM芯片及Arc64操作系统、分布式数据库；(2)人工智能领域：AI加速芯片及人工智能软件框架规划；(3)CAD&CG领域：几何建模、网格生成、结构优化、计算图分割&分布式批处理，2D梯度约简&扩展。个人获得国家技术发明二等奖；领导团队获得公安部年度技术创新一等奖、巴塞罗那世界博览会特别创新奖。

杨帆 ，复旦大学微电子学院教授，博士生导师。主要研究方向为集成电路设计自动化。已在本领域的权威国际期刊和会议包括IEEE Transactions on CAS I、IEEE Transactions on CAD、IEEE Transactions on VLSI、IEEE/ACM DAC、FPGA、ICML等上发表论文数十篇。获2012年上海市自然科学一等奖1项。获2018年Integration，the VLSI Journal最佳论文奖，获DAC'2014, ASPDAC'2017, DAC'2017最佳论文提名。2018年获国家自然科学基金委优青项目资助。

3. 赛题背景

随着人工智能技术的迅猛发展，特别是深度学习与自然语言处理领域的持续突破，大型预训练模型（Large Language Models, LLMs）正逐步成为EDA工具变革的核心驱动力之一。近年来，以GPT、DeepSeek、通义千问等为代表的通用大模型在文本生成、语义理解、代码生成、图像描述等任务中展现出令人惊叹的能力，不仅能够理解人类语言的深层语义，还能在复杂任务中进行推理、规划与创造。这些能力为人工智能在工程设计、智能制造、自动化系统等传统工业领域的深度融合提供了前所未有的可能性。

在电子工程领域中，原理图（Schematic Diagram）作为系统设计的初始表达形式，是连接设计构想与物理实现的关键桥梁。它不仅承载了电路的功能逻辑、元器件连接关系和信号流向，还为后续的PCB布局、布线、原型测试等环节提供了基础依据。然而，传统的原理图设计高度依赖工程师的专业知识、经验积累和手动操作，整个过程通常包括需求分析、功能模块划分、元器件选型、连接关系构建、电气规则检查（ERC）等多个步骤，耗时长、人力成本高，且容易因人为疏忽引入设计错误。传统的“手动+工具辅助”的设计模式已难以满足快速迭代和多样化定制的需求。近年来，生成式人工智能（Generative AI）的兴起为解决上述难题提供了全新思路。基于大模型的生成式系统具备强大的上下文理解、知识推理和内容生成能力，能够从自然语言描述、功能需求或高层规格中提取关键信息，并结合领域知识库生成符合工程规范的设计方案。本赛题正是在此技术背景与产业需求下提出——“基于大模型的生成式原理图设计”。其核心目标是探索如何利用大模型的强大语义理解与生成能力，实现从非结构化输入（如自然语言需求、功能描述、性能指标）到结构化原理图输出的端到端智能生成。

4. 赛题内容

4.1赛题描述

本赛题要求参赛队伍构建合理规模的知识库，运用提示词工程，构建一个完整的生成式原理图设计系统。 参赛系统需充分发挥大模型在自然语言理解、上下文推理和内容生成方面的优势，实现从用户输入的自然语言功能需求到原理图网表（Netlist）的端到端智能生成。

其中参赛队伍应该完成以下几点：

1. 搭建知识库。参赛队伍需围绕电子电路设计领域，收集并整理来自互联网公开资源、专业教材，元器件厂商的数据手册、典型应用电路等权威资料，构建一个结构清晰、内容准确的私域知识库。
2. 检索和说明、应答方案：参赛队伍需要设计合理的检索方案，实现对知识库内容的相关信息的准确检索，进行原理图网表生成、原理图特性说明生成、原理图应答生成。
3. 生成式原理图系统：参赛队伍需要以私域知识库的专业信息作为内容补充，以大模型作为推理引擎，实现从功能需求到原理图网表的自动化生成。参赛队伍需要自行选择合适的Case，来验证当前系统方案的可行性和未来潜力。实现的编程语言不限。
4. 原理图网表正确性的可视化和原理图特性说明：参赛队伍需要设计网表的合理呈现形式，实现从网表的文字信息到图片信息的转换,同时说明原理图特性。

补充：

1. 该系统的用户输入和最终生成的原理图网表格式均不作要求，参赛队伍可根据系统的实际需要，设计合理的用户输入和原理图网表格式。
2. 原理图网表可视化可以结合现有的开源PCB设计工具或者其他开源工程，也可以采用代码绘制元件实现。绘制美观程度不做要求，仅能够描述元件之间的连接关系即可。元件之间连接可以使用网络标签实现；

4.2 赛题Case

本赛题的Case不做强制要求。参赛队伍可从各个开源社区，选择合适的案例来测试所设计的系统，包括及不限于以下案例。

1. 开源硬件广场：https://oshwhub.com/；
2. KiCAD开源社区：
   1. --KiCAD中国社区：https://kicad.eda.cn/
   2. --KiCAD开源硬件项目：https://www.kicadprojects.com/
   3. --KiCAD经典设计合集：https://mp.weixin.qq.com/mp/appmsgalbum?__biz=Mzk0OTQ5Nzg4NQ==&action=getalbum&album_id=2995179283977306114#wechat_redirect
   4. --KiCad Copilot(AI助手) 应用文档：https://icndj48vyfdd.feishu.cn/wiki/VFyzw0UieislJskiolPcFwwAnbd
3. 参考开源项目工程，参赛队伍也可自选工程。

4.3 输出要求

参赛队伍需要设计原理图生成式系统，该系统要求支持以下功能：

1. 原理图网表生成输出。系统需要输出一份能够满足用户功能需求的原理图网表。
2. 原理图特性说明生成输出。系统需要在原理图网表生成的基础上，补充生成一份与原理图网表相对应的说明文档，包括设计要点，设计考虑或优化方向等等。参赛队伍可自行抉择说明文档中呈现的内容。
3. 原理图应答生成输出。系统需要支持原理图问答，能够回答用户关于原理图的需求。至少需要支持原理图网表修改和原理图解释两类问题，参赛队伍可拓展更多的问题。

参赛队伍所提供的所有案例中，必须包含以上三项功能的测试数据；若所提供的案例缺少以上部分或全部功能的测试数据，会酌情扣除该案例的所得分。

赛题指引

出题方提供一个基本的赛题系统框架，参赛队伍可以在该框架的基础上进行扩展，或者自行设计系统框架。

1. 知识库建议优先完成数据手册知识的构建；对于电路原理等知识的构建，可以采用互联网工具搜索或者补充相关书籍或者资料来实现；知识库不需要过大，仅满足系统的需要即可；
2. 检索方案可以使用向量相似度搜索，Rerank排序等方案，也可使用LLM实现；
3. 生成式原理图系统需要完成原理图生成，原理图说明生成和原理图问答三个功能，参赛队伍需要针对以上三个功能利用LLM搭建合理的工作流，并在工作流的合理位置调用知识库的内容进行网表推理或者网表正确性验证；
4. 参赛队伍需要实现脚本来实现原理图可视化，将原理图进行适当的绘制；元件之间的连接关系可以通过网络标签来实现。

参赛队伍可以根据以上框架进行合理的分工，实现一个可行的生成式原理图系统。

4.5 赛题评分

本赛题将从以下几个方面来进行评分：

1. 系统方案评分（50分）：
   1. 知识库设计的合理性(10分)：知识库要具有一定规模，并具有清晰的结构。
   2. 检索方案的准确性（10分）：系统正确的从知识库中检索到对应的内容
   3. 生成式原理图系统的生成，说明和应答功能（30分）：方案的完整性，健壮性和可行性。
2. 自选案例评分（30分）：参赛队伍需要选择合理的案例来验证自身系统的可行性和健壮性。该部分将根据以下标准评分：
   1. 案例的丰富性：参赛队伍需要选择不同类型的案例来验证所设计的系统的效果。案例类型的划分标准由参赛队伍自定，但需阐述划分标准的合理性
   2. 案例的复杂度：某些PCB设计具有复杂的外围电路和较大规模的元器件数目，参赛队伍需要呈现系统能够支持的最复杂的PCB设计的输出效果。
3. 实机演示效果评分（20分）：参赛队伍需要呈现该系统实机演示效果。实机演示失败该项直接做零分处理。参赛队伍在确定实机演示方案时，需要包含以下几点：
   1. 系统的关键技术要点演示
   2. 面对不同用户输入干扰的健壮性
   3. 完整案例的生成式电路演示效果图，生成式问答准确性
   4. 其他参赛队伍认为需要演示的内容

注意，实机演示不是简单的代码运行过程，参赛队伍需要设计合理的方案证明自身系统的优势。

4.6 提交要求

（一）初赛：

参赛队伍提交该赛题的设计文档，要求是PDF文档，在文档中应写清楚技术实现细节，包含以下几点：

• 功能描述
• 整体设计框架
• 功能模块细节设计
• 方案的优势和挑战
• 自选测试案例结果数据

（二）决赛：

参赛队伍需要提交知识库(需包含原始材料)和系统源码两个部分，并附Readme文件。Readme文件中需清晰说明各个案例的代码运行方式。若参赛队伍使用python实现，提交对应的环境依赖文档。

（三）作品提交通道：

参赛队伍提交作品前，需将队长在大赛官网上的注册邮箱、用户名、姓名、手机号码等信息邮件发送给本赛题工作人员（联系邮箱：shanceli2023@163.com，邮件主题命名为：“队伍名称”建仓申请），工作人员将为该队伍在 AtomGit 上创建一个私有仓库，并将队长添加为该仓库管理员。参赛队伍完成作品后，将作品相关文档及源代码提交至该仓库即可。提交作品命名方式为：赛题名称+队伍名称+作品标题。AtomGit网址：https://atomgit.com/。

4.7 赛事流程

4.8 赛题奖金

大赛分为初赛和决赛，均设奖项，总奖金40万元。

（1）初赛：参赛队伍按赛题报名，在规定的时间内提交参赛开源代码、可执行代码、测试数据和相关文档材料，由赛题评审组评分。每个赛题评选出：优胜奖1-2名，奖金1.3万元；优秀奖2-3名，奖金0.5万元。

（2）决赛：初赛的各赛题优胜奖10-14支队伍进行路演，评出3项“开源创新之星”奖，获奖者追加奖金2万元；3-5项“开源新秀”奖，获奖者追加奖金1万元。

5. 赛事报名和联系方式

报名网址：https://competition.atomgit.com/competitionInfo?id=b5e726b59a2f4094afebf0a56a1e1c34

联系方式：taosm@pcl.ac.cn