中國(guó)芯研究再獲國(guó)際頂會(huì)最佳論文提名！清華魏少軍劉雷波團(tuán)隊(duì)出品
允中 發(fā)自 凹非寺 量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI
這是亞洲團(tuán)隊(duì)在52年MICRO發(fā)展史上的第二次。
榮耀屬于清華大學(xué)魏少軍、劉雷波團(tuán)隊(duì)。
MICRO：the International Symposium on Microarchitecture.
中譯國(guó)際微架構(gòu)大會(huì)，是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的重要會(huì)議，與ISCA、HPCA、ASPLOS并列計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)四大頂級(jí)會(huì)議，論文錄取率通常在21%左右。
此前業(yè)內(nèi)知名的創(chuàng)新研究——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器、專用加速器結(jié)構(gòu)、DRAM、持久性內(nèi)存、GPU加速器、近內(nèi)存加速器等，都在MICRO上被首次提出。
而在剛剛召開的52屆MICRO上，清華大學(xué)魏少軍教授、劉雷波教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果，獲最佳論文提名。
什么樣的研究？
清華魏少軍、劉雷波團(tuán)隊(duì)提出了一種新型并發(fā)控制算法，可以大幅提升事務(wù)內(nèi)存系統(tǒng)性能。
在其題為《應(yīng)用于事務(wù)內(nèi)存的樂觀并發(fā)控制算法的FPGA加速》（FPGA-Accelerated Optimistic Concurrency Control for Transactional Memory）的報(bào)告中介紹：
團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的新型并發(fā)控制算法以及使用可重構(gòu)架構(gòu)加速算法執(zhí)行的方法，在評(píng)估事務(wù)內(nèi)存系統(tǒng)性能的STAMP測(cè)試集上，該算法相比Intel處理器內(nèi)置的TSX（Transactional Synchronization Extension, 事務(wù)同步擴(kuò)展）指令集獲得了8倍以上的性能提升。
事物內(nèi)存是解決多任務(wù)并行時(shí)線程間同步問題的主流方案之一，規(guī)避了使用鎖時(shí)出現(xiàn)的優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)、死鎖、護(hù)航等問題，極大的提高了任務(wù)并行度。
但是，現(xiàn)有事務(wù)內(nèi)存并發(fā)控制算法在實(shí)現(xiàn)可串行化一致性時(shí)存在固有缺陷——由于判斷算法的簡(jiǎn)化和不精確，引起許多不必要的訪問撤銷，導(dǎo)致性能受限。
該項(xiàng)研究立足于并行編程使用的事務(wù)內(nèi)存方法，利用數(shù)學(xué)的序關(guān)系理論分析了常見的事務(wù)內(nèi)存一致性模型，然后為了解決上述固有缺陷設(shè)計(jì)了新型并發(fā)控制算法，并利用可重構(gòu)架構(gòu)的空間計(jì)算特性加速該算法。
如上圖所示，事務(wù)之間的讀寫依賴關(guān)系在可重構(gòu)架構(gòu)上的Manager模塊以矩陣的形式在空間上平鋪開來(lái)，這樣算法可以更高效地檢索并更新事務(wù)間讀寫依賴關(guān)系。
之后在CPU-FPGA異構(gòu)可重構(gòu)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了基于該算法的高性能的事務(wù)內(nèi)存系統(tǒng)的原型系統(tǒng)，在評(píng)估事務(wù)內(nèi)存系統(tǒng)性能的STAMP測(cè)試集上相比Intel處理器內(nèi)置的TSX（Transactional Synchronization Extension, 事務(wù)同步擴(kuò)展）指令集獲得了8.05倍的性能提升。
該研究分析一致性模型的方法不僅限于事務(wù)內(nèi)存系統(tǒng)，還可推廣到分布式系統(tǒng)、多處理器緩存一致性等問題的研究中。
清華魏少軍劉雷波團(tuán)隊(duì)
關(guān)注架構(gòu)和芯片的盆友或許對(duì)這個(gè)團(tuán)隊(duì)并不陌生。
過去10余年，清華大學(xué)魏少軍教授、劉雷波教授團(tuán)隊(duì)聚焦可重構(gòu)芯片技術(shù)研究，在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目及其它國(guó)家計(jì)劃項(xiàng)目的支持下，在可重構(gòu)芯片領(lǐng)域取得了多項(xiàng)重大技術(shù)突破。
△魏少軍教授
在JSSC/TIFS/TPDS等領(lǐng)域頂級(jí)期刊上發(fā)表論文200多篇，在ISCA/HOT CHIPS/DAC/VLSI等領(lǐng)域頂級(jí)會(huì)議發(fā)表論文20余篇。
授權(quán)發(fā)明專利60余項(xiàng)；出版學(xué)術(shù)專著5部；參與制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提案1項(xiàng)。
相關(guān)技術(shù)曾獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、中國(guó)電子學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、中國(guó)發(fā)明專利金獎(jiǎng)、世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)15項(xiàng)世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果等重要科技獎(jiǎng)勵(lì)。
而此次獲得最佳論文提名，也是MICRO 52年歷史上第二次有亞洲高校及機(jī)構(gòu)獲此殊榮。
上一次創(chuàng)造歷史的也是中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)。當(dāng)時(shí)中科院計(jì)算所陳云霽團(tuán)隊(duì)論文，首次獲得最佳論文提名。
論文傳送門
魏少軍、劉雷波教授團(tuán)隊(duì)的此篇論文，目前暫未公開上線。
如果希望一睹為快，可以掃碼下方二維碼添加量子位小助手（qbitbot11）微信，我們會(huì)將論文傳送于你。
— 完 —
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