高能效智能计算实验室

发布时间:2020-09-22浏览次数:42

高能效智能计算实验室定位于高能效智能计算系统领域的应用基础研究,目标立足于国家学科发展前沿及国家重大需求,围绕智能计算装备等领域对计算机系统结构的需求,在智能计算机系统结构、嵌入式实时操作系统、智能计算云平台等研究方向上达到国际一流水平。实验室负责人为周学海教授,校内教职员工包括李曦教授、王超副教授、陈香兰博士以及宫磊、朱宗卫博士后,研究团队包括博士、硕士研究生共50余人。实验室位于中国科大西活北一楼实验室以及中国科大苏州高等研究院。

实验室主要面向高能效智能计算机系统设计的新原理、新结构和新方法,以及相关软硬件支撑技术,研究方向包括异构多核体系结构、实时操作系统、面向大数据应用的硬件加速等。目前承担了包括科技部国家重点研发计划、中科院先导、国家自然科学基金以及企业合作项目在内的十余项纵横向科研项目。近年来,实验室围绕“端-边-云”协同工作的智能计算系统及云平台方向展开深入研究,与中科院计算所、中科寒武纪等单位展开深入合作,解决了智能体系结构面临的一系列前沿科学问题与核心技术,基于国产智能芯片研制了自主智能计算机,构建了智能云平台,凝聚了一支高精尖领域的研究团队,形成了一批国际先进的前沿成果。

  1. 在异构高能效智能加速器方面,针对智能加速器设计复杂、研发周期长、门槛高等关键问题,引入软件定义硬件思想,提出一套面向服务的加速器设计框架和快速部署方案,并在FPGA开发板上进行验证。在此基础上,针对时间可预测等实时调度问题,提出了时间触发的指令集及逻辑时间模型的实时系统。相关研究成果在计算机体系结构顶级会议如MICRO、RTSS等以及顶级期刊TC、TCAD、TPDS等上发表了数十篇高水平论文,曾获得包括DATE、CODES、ICWS在内等高水平国际会议的最佳论文提名,为学术界和工业界开展任务调度和面向特定应用的加速器积累了坚实的技术基础。

  2. 在智能计算系统方面,基于国产智能处理器、国产通用处理器等核心器件,研制了自主安全可控的智能板卡、智能终端及智能计算机,并构建具有分布式智能计算资源的虚拟化管理能力的智能计算云平台。针对实际应用,构建了面向国家重大需求的智能计算系统,并在20多家典型智能计算领域的关键单位得到应用。该研究获得了科技委重点课题、中科院先导等国家项目的支持;培养了一批智能计算机体系结构领域的专业研究型人才,推进基于国产智能处理器体系结构和计算生态的蓬勃发展。