龙星计划课程
云数据中心时代的计算机体系结构和系统软件
Computer Architecture and System Software in the Era of Cloud Data Center
授课时间: 2012年7月16日-7月20日,上午08:30-12:00 ,下午14:00-17:30
授课地点: 西区教三楼3C122教室
注册时间:2012年7月15日
注册地点:西区信息学院门厅
授课教师:
李涛教授,美国佛罗里达大学,电机与计算机工程系
教师简介
李涛,1993年获西北工业大学计算机科学学士学位,1996年获航天部计算技术研究所计算机工程硕士学位,2004年获美国德州大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)计算机工程博士学位。目前担任美国佛罗里达大学(University of Florida)电机与计算机工程系副教授(终身教职)和智能计算机体系结构设计实验室(www.ideal.ece.ufl.edu)主任。
李涛教授于2009年获美国国家科学基金会杰出青年教授奖(NSF CAREER Award),2008年,2007年,2006年均获IBM学院奖(IBM Faculty Award),2008年获得美国微软研究院安全及可扩展多核计算机奖 (Safe and Scalable Multi-core Computing Award),2006年还获得微软研究院可信计算课程研究奖(Trustworthy Computing Curriculum Award)。其成就于2009年被美国德州大学奥斯汀分校Cockrell工程学院的专刊Educating the Next Generation of Leaders in Engineering Research and Education所报导(李涛教授从Cockrell工程学院在过去5年加入学术界的140名毕业生中脱颖而出,成为5名入选教授之一)。2006年被佛罗里达大学作为该校唯一候选人参选 Microsoft Research青年教授奖。2010年被推荐参选佛罗里达大学年度最佳博士生论文导师奖。2011年获中国国家自然科学基金海外及港澳学者合作奖。1993-1998年在航天部计算技术研究所学习工作期间,获最佳硕士论文,杰出青年工程师和有突出贡献的个人等多项荣誉和奖励。
李涛教授在高性能计算机体系结构,高效/可靠/低功耗微处理器及存储系统, 新型技术及应用对硬件和操作系统的影响, 以及计算机系统性能评估等方面取得了多项开创性成果,受到业界同行和专家的高度评价。在著名的国际期刊(大部分为IEEE/ACM期刊)和计算机体系结构类一级国际会议ISCA, MICRO, HPCA, ALPLOS, SIGMETRICS, PACT, DSN发表论文60余篇。其中5篇论文被HPCA’11, DSN’11, MICRO’08, IISWC’07 和 MASCOTS’06会议程序委员会推荐参选“最佳论文奖”。在利用再生能源的高性能计算领域进行了独创性的工作,相关论文在HPCA 2011 227篇提交的论文中排名第1并获最佳论文。在美国担任17个项目的负责人和首席科学家,内容涉及绿色和可持续云计算数据中心技术,高通量数据中心网络和虚拟化技术,云计算平台效能模拟和分析工具,操作系统对多核安全性和可靠性的支持,多核系统资源的智能化管理,高效智能化多核处理器设计空间的探索,纳米级微体系结构可靠性和功耗的优化,新型相变储存器系统的设计等。研究课题受到美国国家自然科学基金、美国太空总署、美国国家半导体技术研究中心、IBM及微软等支持。
李涛教授担任过IEEE MICRO“多核时代体系结构和操作系统”特刊的客座主编。他是“操作系统和体系结构相关性”研讨会的创办人和程序委员会主席,并担任过10多个国际学术会议和研讨会程序委员会的co-chairs和组织委员会委员。此外,李涛教授担任过30多个国际学术会议的程序委员会委员和众多期刊,会议和基金会的特邀评审专家。他被应邀在美国17所大学(佐治亚理工, 哥伦比亚,明尼苏达,伦斯勒理工,依阿华州立,加州大学,圣母大学等)做学术讲座。李涛教授所指导的博士生中有多人获得如NSF Graduate Research Fellow, Computing Innovation Fellow,University of Florida Outstanding International Student, Attributes of a Gator Engineer Recognition Award for Creativity, Yahoo! Key Scientific Challenges Award 等荣誉。在他所指导毕业的5名博士中,有3人进入美国大学教职行列。
个人主页:http://www.taoli.ece.ufl.edu
电子邮件:taoli@ece.ufl.edu
课程简介:
随着互联网和云计算技术的日益普及,数据中心将成为在信息时代满足日益增长计算需求的基础设施。和传统的计算机系统不同,数据中心的设计和高效运行面临着诸多挑战,如提高IT资源的利用效率,可扩展和可持续发展性,能耗及制冷开销,服务质量保证,可靠性和可用性等。这些新的挑战给计算机体系结构和系统软件的设计带来了新的课题,同时也提供了新的机遇。
课程大纲
本课程以云计算数据中心的基本架构,关键技术及发展趋势为核心,全面介绍体系结构和系统软件在对数据中心运行效率,能耗和可靠性方面优化的影响。课程计划安排如下∶
(一) 云计算数据中心
(1) Facility级的组织架构
(2) IT架构及组成原理
(3) 运维目标,成本及效率分析
(二) 数据中心的电能分配及能耗损失
(1) 电能分配系统和流程
(2) UPS和Battery
(3) 使用DC供电的数据中心
(4) 利用可再生能源的绿色环保数据中心
(三) 数据中心的制冷效率和能耗
(1) Raised floor 数据中心的airflow control
(2) 基于CFD的airflow和温度场的模拟
(3) 模块化数据中心的设计及制冷能耗分析
(4) 降低制冷能耗的其它方法
(四) 服务器功耗的优化方法
(1) 运行时动态功耗优化方法
(2) 空闲时功耗优化方法
(3) 服务器功耗和制冷功耗联合优化方法
(4) 低功耗数据中心服务器发展趋势
(五) 支持高效和可靠数据中心运行的虚拟机关键技术
(1) 虚拟机热迁移技术
(2) 储存热迁移技术
(3) 基于虚拟机的容错及容灾备份技术
承办单位:计算机科学与技术学院