中国科学院计算技术研究所科研部门之一:先进计算机系统 ...
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2023-10-13 08:00:38
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中国科学院计算技术研究所(简称计算所)先进计算机系统研究中心(简称中心)的前身是成立于2011年9月的先进计算机系统实验室,于2013年11月成为计算所科研实体,并更名为先进计算机系统研究中心。

中心目前主要从事面向大数据和人工智能等新兴负载的软硬件协同设计、开源芯片、开源计算机系统和Benchmark science and engineering研究,下设四个实验室:前沿系统实验室、软件系统实验室、系统结构实验室、数据系统实验室。

目前中心固定在编人员近50人,其中高级职称14人,在读和访问研究生近150人。研究中心常年招聘博士后、工作人员及访问学生。以中心老师为主承担中国科学院大学本科计算机系计算机组成原理和操作系统两门核心课程的理论和实验课程教学。近年中心主要承担中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金项目、国家重点研发计划等。

实验室常年招聘员工、博士后、客座研究人员和学生。具体信息请咨询各实验室联系人。先进计算机系统研究中心主页:http://acs.ict.ac.cn/

  • 实验室介绍
  1. 软件系统实验室
    以输出对国际学术界和产业界有影响的理论、开源系统和工具为导向,持续开展基础研究,并发表高影响力论文。已经完成的代表性工作有集群/云操作系统、数据中心节点操作系统、大数据测试基准,BenchCouncil人工智能测试基准。已经培养学生和工程师90多名,毕业生代表有美国知名大学的终身副教授和核心互联网企业的架构师。
    目前实验室开展的核心项目有:
    (1)面向现代计算机负载(大数据、人工智能和互联网服务等)的统一抽象(abstractions)、指令集(ISA)、微体系结构和系统研究;
    (2)开源计算机系统和开源芯片研究:Planet-scale computer 的开源计算机系统研究;基于观测-参考-融合-反馈环路的开源芯片设计方法和工具研究;
    (3)Benchmark science and engineering 基础理论、方法和工具研究。
    发展独立于计量学(metrology)的benchmark科学与工程。
    主要研究人员有:詹剑锋研究员、王磊高级工程师、高婉铃副研究员、罗纯杰工程师。
    实验室联系人:戴绍鹏助理工程师,daishaopeng@ict.ac.cn
  2. 前沿系统实验室
    主要研究方向为开源芯片生态,软硬件协同的云计算数据中心系统。团队在RISC-V处理器设计,处理器敏捷设计方法等方面开展一系列前沿研究,已在国内外形成一定的影响力。另一方面团队与华为、阿里、腾讯、美团等公司长期合作开展云计算数据中心领域的软硬件优化技术研究。在科技部重点研发计划、自然基金委国际重点合作、中科院战略先导项目、深圳鹏城实验室、北京智源研究院、华为阿里腾讯等企业的资助下,团队成员在ASPLOS、FOCS、HPCA、ISCA、SIGCOMM、SIGMETRICS等国际顶级计算机系统会议期刊发表了40余篇论文,曾两次获计算所优秀论文一等奖。
    目前实验室开展的核心项目有:
    (1) 高性能RISC-V处理器核“香山”,国际上同期性能最高的开源高性能RISC-V处理器核,是国际上最受关注的开源硬件项目之一,得到国内外企业的积极支持——16家企业联合发起开源芯片创新联合体,围绕“香山”进一步联合开发,形成示范应用,加速RISC-V生态建设;
    (2)“一生一芯”项目,大规模芯片人才培养计划,通过融合EE、CS的教学方案指导学生独立设计一款可流片的RISC-V处理器芯片,锻炼学生的软硬件系统能力和全链条芯片设计能力,培养人才输送到高性能处理器“香山”、开源EDA、开源IP等团队和社区,为攻关“卡脖子”领域持续培养优秀的后备军;
    (3)信息高铁测调管控系统,信息高铁是计算所面向人机物三元融合的智能时代提出的一种新型信息基础设施,测调管控系统是信息高铁中的核心系统,通过标签化区分隔离优先化机制、OODA控制测调回环等,为应用提供云网边端全链路确定性低延迟、高通量访问等性能保障;
    (4)开源EDA项目,构建支持28nm工艺芯片设计的全流程(RTL到GDSII)开源EDA软件工具链,实现自动化和智能化的芯片设计流程,助力打造“使用开源EDA设计开源芯片”的生态体系,降低芯片设计门槛。
    主要研究人员有:包云岗研究员、唐丹高级工程师、王卅副研究员、赵地副研究员、石侃副研究员、解壁伟助理研究员、李赫助理研究员
    实验室联系人:王卅副研究员,wangsa@ict.ac.cn
  3. 系统结构实验室
    实验室前身为2003年成立的国家智能计算机研究开发中心先进系统研究组,2011年转入先进计算机系统研究中心。实验室研究方向以高性能计算机体系结构为核心,包含系统软件、硬件和算法优化等。目前研究的主要方向为内存系统的访问、组织和优化,计算机系统硬件加速及云服务、数据中心网络结构及软硬件协议栈,安全计算机体系结构等。
    目前实验室开展的核心项目有:
    (1)异步消息式访存体系结构MIMS
    (2)SERVE FPGA 云服务平台
    (3)”青云“高性能用户态网络议栈和高并发网络负载发生器
    (4)DASICS 区域动态硬件安全隔离机制
    (5)“玉泉”开源内存控制器
    主要研究人员有:陈明宇研究员、张科高级工程师、刘宇航副研究员、张文力高级工程师、常轶松高级工程师、刘珂副研究员、卢天越助理研究员、赵阳洋工程师。
    实验室联系人:张文力高级工程师,zhangwl@ict.ac.cn
  4. 数据系统实验室:
    以高性能数据存储系统为研究目标,面向云计算、大数据、AI应用和新兴应用对数据存取的需求,以及存储设备、网络和处理器等硬件的技术变革对软件带来的新挑战,对存储软硬件全栈展开研究,包括系统设计和原型实现。代表性工作包括数据中心分布式存储系统QWin、高性能键值数据库HiKV和LightKV、基于RISC-V的开源SSD主控器、向量化大数据分析平台VEE、全时域数据的行列混合存储系统CStream等。数据系统实验室具有浓厚的学术氛围和优秀的研究成果,先后在ATC、ICDCS、SC、MSST、PACT、ICS、IPDPS、TPDS、TACO等一流国际会议和期刊上发表论文60余篇,已授权国家发明专利50余项,发表软件著作版权10余项,获得1项国家科学技术进步二等奖和1项中国科学院杰出科技成就奖(集体)。已培养毕业生30余名,去向包括华为、腾讯等企业、Google总部和Twitter总部等外企、国外大学读博、以及自主创业等。实验室研究工作先后得到科技部国家重点研发计划项目、973计划、863计划、中科院战略先导项目、国家自然科学基金的资助,并与华为、阿里巴巴、百度、蚂蚁金服、商汤科技等公司开展合作研究。
    实验室主页:http://acs.ict.ac.cn/storage/。
    目前实验室开展的核心研究项目有:
    (1)面向混合负载的延迟可控的分布式存储系统——扶摇(FuYao);
    (2)高性能分布式内存池系统——天池(TianChi);
    (3)基于RSIC-V的开源SSD主控平台——悟空(Wukong)。
    主要研究人员有:熊劲研究员、蒋德钧副研究员、马留英工程师、张咪助理研究员。
    实验室联系人:熊劲研究员,xiongjin@ict.ac.cn
  • 导师信息
  1. 包云岗
    中国科学院计算技术研究所副所长、研究员、博士生导师,中国科学院大学计算机学院副院长,担任中国开放指令生态(RISC-V)联盟秘书长、RISC-V国际基金会理事会成员、中国计算机学会CCF开源发展委员会副主任。
    研究方向:
    计算机体系结构,包括芯片敏捷设计、数据中心体系结构等。先后开展访存监测设备HMTT、I/O访存DMA Cache、多核基准测试集PARSEC 3.0、标签化体系结构LvNA等前沿技术研究与原型系统研制,相关技术在华为、阿里、英特尔、微软等企业得到应用。近年来带领团队在国内率先开展了一系列开源芯片实践,包括开源高性能RISC-V处理器核“香山”项目、“一生一芯”计划、芯片敏捷设计云平台SERVE等,成为开源处理器芯片方向国际上主要科研团队之一。发表70余篇学术论文,包括ASPLOS、CACM、HPCA、ISCA、SIGCOMM、NSDI等国内外一流学术会议与期刊。曾获“CCF-IEEE CS”青年科学家奖、北京市“最美科技工作者”、共青团中央“全国向上向善好青年”等荣誉称号。
    联系邮箱:baoyg@ict.ac.cn
  2. 詹剑锋
    中科院计算所先进计算机系统研究中心主任/研究员、博士生导师,2002 年在中国科学院研究生院获得工学博士学位(计算机软件与理论)。2002 年7月开始在中科院计算所国家智能中心(高性能计算机研究中心)工作。2010 年10 月聘任为博士生导师,2012 年9月聘任为研究员。现担任先进计算机系统研究中心主任,International Open Benchmark Council(BenchCouncil) 委员会主席、中国计量测试学会计算基准专委会主任委员,BenchCouncil Transactions on Benchmarks, Standards and Evaluations 创始主编, IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems Associate Editor。先后获得国家科技进步二等奖和中科院杰出成就奖各一项。
    研究方向:
    (1)、大数据和人工智能等新兴计算的统一抽象、基于统一抽象的机器学习编译器、大数据系统和体系结构研究
    (2)、开源计算机系统和开源芯片研究
    (3)、Benchmark science and engineering 基础理论、方法和工具研究。
    联系邮箱:zhanjianfeng@ict.ac.cn
  3. 陈明宇
    中科院计算所研究员、博士生导师,2000年在中国科学院计算技术研究所获得计算机体系结构工学博士学位。1997 年 7 月在国家智能计算机研究开发中心参加工作。2000年 9 月任中国科学院计算技术研究所副研究员,2005 年 11 月起任研究员,2008年3月起任博士生导师,2011 年起任先进计算机系统研究中心系统结构实验室主任。2016年起任中国科学院大学岗位教授,本科操作系统课学科召集人。
    研究方向:
    (1)计算机访存体系结构,包括指令、缓存、预取、存控、池化等。
    (2)处理器硬件安全控制机制
    (3)数据中心服务器网络协议栈软硬件优化技术。
    联系邮箱:cmy@ict.ac.cn
  4. 熊劲
    中科院计算所研究员、博士生导师,1993年加入中国科学院计算技术研究所,2006年于中国科学院计算技术研究所获得博士学位(计算机系统结构专业)。2012年被聘为博士生导师,2013年被聘为研究员。曾主持研制了曙光系列超级计算机的高性能机群文件系统DCFS,获得2006年国家科学技术进步奖二等奖,2005年中国科学院杰出科技成就集体奖。是中国计算机学会高级会员、IEEE会员、ACM会员、CCF信息存储技术专业委员会委员。近年来致力于面向云计算、大数据和AI等应用的数据中心存储系统,主要研究成果包括面向中心混合负载的分布式存储系统QWin、面向大数据分析的向量化存储与查询处理系统包括Mastiff、VEE、CStream、H-Scheduler、NV-Shuffle等、面向闪存和非易失主存的高性能键值存储系统包括HiKV、pCompaction、dCompaction、LightKV等。
    研究方向:存储系统软件。面向中心混合负载场景,针对低延迟高性能的存储设备和网络设备带来的新挑战,研究尾延迟可控的高性能分布式存储系统。
    联系邮箱:xiongjin@ict.ac.cn
  5. 王磊
    高级工程师、硕士生导师,1999 年进入中国科学院计算技术研究所工作。2004 年聘任为助理研究员。2011 年聘任为高级工程师,2016 年获得中国科学院大学计算机软件与理论工学博士学位。2005 年获得中国科学院杰出成就奖。中国计量测试学会计算基准专委会副秘书长,BenchCouncil Distinguished Doctoral Dissertation Award 奖励委员会member。
    研究方向:基于观测- 参考- 融合- 反馈环路的开源芯片设计方法和工具、数据中心系统软件。
    联系邮箱:wanglei_2011@ict.ac.cn
  6. 唐丹
    高级工程师,2005年进入中科院计算所攻读博士学位,2010年获得中国科学院计算技术研究所博士学位,2018年被聘为高级工程师。
    研究方向:计算机体系结构,长期从事高性能处理器核、高速I/O系统及超低功耗SoC芯片研究与开发工作。
    联系邮箱:tangdan@ict.ac.cn
  7. 蒋德钧
    副研究员、博士生导师,2012年在荷兰Vrije Universiteit Amsterdam获得计算机科学博士学位,同年加入中科院计算所,任助理研究员,2015年被聘为副研究员,2016年被聘为中国科学院大学岗位教师。担任CCF信息存储技术专业委员会委员、CCF高性能计算专业委员会委员,中国科学院青年创新促进会成员。
    主要研究兴趣包括存储系统软件与体系结构,基于RISC-V的软硬件协同系统,操作系统,分布式系统等。近年来围绕基于新型硬件的键值数据库、文件系统和操作系统,基于RISC-V的开源SSD主控芯片,分布式存储系统等开展研究工作。在ATC, MSST, PACT, TACO, ICS, ICCD, WWW, JCST 等国际会议与期刊上发表论文二十余篇。主持或参与多项国家重点研发计划项目,科学院先导项目,国家青年科学基金项目,人社部留学人员科技活动优秀项目,北京市自然科学基金项目等。研究成果获北京市科学技术进步奖二等奖。
    研究方向:存储系统与体系结构、操作系统、分布式系统
    联系邮箱:jiangdejun@ict.ac.cn
  8. 张科
    高级工程师、硕士生导师、博士,中国科学院计算技术研究所高级工程师、硕士生导师,中国科学院大学岗位教师,CCF高级会员、计算机工程与工艺专委委员、集成电路设计专业组委员,ACM计算机教育研究会中国分会常务理事。2011年获得中科院计算所工学博士学位。近年来,主要从事高性能计算机体系结构研究、硬件工程实现和计算机组成原理课程教学等工作。
    研究方向:芯片敏捷开发、异构加速计算、FPGA云等。
    联系邮箱:zhangke@ict.ac.cn
  9. 赵地
    副研究员、硕士生导师,2010年,美国路易斯安娜理工大学博士学位。2010年,美国哥伦比亚大学博士后。2012年,美国俄亥俄州立大学博士后。2015年,中科院网络信息中心百人计划,课题组长,副研究员。2018年至今,中科院计算所副研究员。
    研究方向:指令集扩展、加速器,现从事开源智能芯片的研究。
    联系邮箱:zhaodi@ict.ac.cn
  10. 刘宇航
    副研究员、硕士生导师,2013年于北京航空航天大学获得计算机系统结构博士学位,2015年于美国伊利诺伊理工大学完成为期两年的博士后研究,2015年进入中国科学院计算技术研究所担任助理研究员,2017年担任副研究员。个人网站:http://liuyuhang.cc
    研究方向:计算机系统结构,包括存储系统、高性能计算、数据密集型计算、智能并发系统等。
    联系邮箱:liuyuhang@ict.ac.cn
  11. 王卅
    副研究员、硕士生导师 ,2016年在中科院软件所获工学博士学位,同年加入中科院计算所先进计算机系统研究中心,2019年聘为副研究员,获中国科学院青年创新促进会会员,中科院计算所学术百星
    研究方向:云计算、操作系统、分布式系统、系统建模与性能分析等
    联系邮箱:wangsa@ict.ac.cn
  12. 张文力
    博士,高级工程师,中国计算机学会(CCF)高级会员、CCF高性能计算专业委员会执行委员、IEEE会员、ACM会员,现任中心网络组组长。在中科院计算所取得计算机系统结构专业硕士和博士学位,作为科研骨干参与过曙光4000/5000/6000高性能计算机研制、中科院先导A类海云专项等。近期承担和参与了国家重点研发计划、国家自然科学基金重点、中国科学院战略性先导专项课题、华为联合实验室项目等多项,已发表论文专利数十篇,开源工作多项,累计协助指导博硕士生二十余人。
    研究方向:计算机体系结构, 当前主要开展网络栈系统结构和优化,大数据分析等研究。
    联系邮箱:zhangwl@ict.ac.cn
  13. 刘珂
    副研究员,2013年博士毕业于香港中文大学信息工程学系,2008年工程学士毕业于香港中文大学信息工程学系。2017年赴美国普渡大学做访问博士后2年。2013年加入中国科学院计算技术研究所。
    研究方向:数据中心网络,资源解耦和系统,RDMA网络,拥塞控制和调度,移动数据网络,多媒体视频传输系统
    联系邮箱:liuke@ict.ac.cn
  14. 常轶松
    高级工程师,2013年进入中国科学院计算技术研究所工作,2019年升任高级工程师。分别于2008、2010和2013年在天津大学计算机科学与技术学院获工学学士、硕士和博士学位。
    研究方向:计算机系统结构,长期关注RISC-V开源处理器芯片FPGA系统级原型平台设计和基于FPGA加速的处理器逻辑验证与性能评估工具研发,构建处理器芯片开发云化服务平台SERVE。基于自研FPGA平台与工具,着重研究面向数据中心应用加速与系统安全的系统结构优化方法。
    联系邮箱:changyisong@ict.ac.cn
  15. 高婉铃
    副研究员,2019 年在中国科学院大学获得工学博士学位(计算机软件与理论),同年入职中科院计算所先进计算机系统研究中心,2021 年9 月聘任为副研究员,获得2021 年BenchCouncil 新星奖,入选2021年中科院计算所“新百星计划”。
    研究方向:大数据和人工智能的统一抽象,开源计算机系统原型和场景模拟器研究
    联系邮箱:gaowanling@ict.ac.cn
  16. 石侃
    副研究员,2015年获得伦敦帝国理工学院博士学位,自2021年底担任中国科学院计算技术研究所副研究员。2015年至2021年任英特尔公司英国研发中心资深芯片设计工程师,兼任英特尔研究院研究科学家。两次获得HiPEAC论文奖,一次最佳论文提名(FPT),担任FPGA领域多个国际顶级会议的TPC成员。独立出版中文著作《详解FPGA:人工智能时代的驱动引擎》。
    研究方向:可编程逻辑芯片FPGA,云计算与数据中心体系结构,敏捷芯片设计与验证。
    联系邮箱:shikan@ict.ac.cn

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